SATM32單片機(jī)的看門狗有獨立看門狗和窗口看門狗之分，這兩者的工作原理卻完全不同，今天來看一下他們的具體區(qū)別和配置方法。

▍STM32獨立看門狗

由專門的低速時鐘(LSI)驅(qū)動，即便是主時鐘發(fā)生故障它仍能夠有效，所以此狗狗可以工作在與主時鐘無關(guān)的要求下，或者待機(jī)模塊下等，所以它叫獨立看門狗，注意一旦開啟此看門狗則只能由MCU復(fù)位后才清除，讓它不再工作。

它的時鐘是一個內(nèi)部RC時鐘，它會在30KHZ到60KHZ之間變化，并非是精確的40KHZ，而只是一般計算時取40KHZ。

獨立看門狗需設(shè)置四個寄存器如下：

其中，預(yù)分頻寄存器(IWDG_PR)，最低三位PR[2:0](Prescaler divider)有效，可設(shè)置有8種不同的計數(shù)器時鐘預(yù)分頻因子。

重裝載寄存器(IWDG_RLR)低12位RL[11:0]: 看門狗計數(shù)器重裝載值 (Watchdog counter reload value) 有效，用來設(shè)置計數(shù)器的重裝載值。

注意要設(shè)置以上兩個寄存器的值需滿足兩個條件，詳見如下：

鍵寄存器(IWDG_KR)，用來控制去除IWDG_PR和IWDG_RLR寫保護(hù)功能以便正常寫值，向此寄存器寫入0x5555則暫時去除IWDG_PR和IWDG_RLR的寫保護(hù)功能才可向兩個寄存器中寫值。

當(dāng)向此寄存器寫入0xAAAA則IWDG_RLR的值會重裝載，防止MCU復(fù)位，向入0xCCCC是開啟狗立看門狗動作。

狀態(tài)寄存器(IWDG_SR)最低兩位有效RVU: 看門狗計數(shù)器重裝載值更新 (Watchdog counter reload value update) 標(biāo)識位和PVU: 看門狗預(yù)分頻值更新?(Watchdog prescaler value update) 標(biāo)識位，分別用來指示此時是否可向IWDG_RLR ?和 IWDG_PR寫值，此寄存器由硬件置1與清0，只有當(dāng)為0時才可向上面兩個寄存器寫值。

它的初始化過程大致如下 ：?

//時間計算(大概):Tout=((4*2^prer)*rlr)/40?(ms)
void?IWDG_Init(u8?prer,u16?rlr)
{???????
????????IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);?
?????????IWDG_SetPrescaler(prer);???
?????????IWDG_SetReload(rlr);?
?????????IWDG_ReloadCounter();??????
?????????IWDG_Enable();?
}

喂狗可通過調(diào)用如下函數(shù)進(jìn)行：

IWDG_ReloadCounter();//reload

另外要注意不要使用硬件時鐘中斷喂狗，因為硬件時鐘中斷一般都有較高優(yōu)先級且獨立于主控程序，這樣有時會出現(xiàn)主控程序雖然跑飛了，但仍能夠正常喂狗的現(xiàn)象。

獨立看門狗能夠在一定程度上監(jiān)控著程序正常運行，然而我認(rèn)為更加強(qiáng)大，應(yīng)用更靈活及更能保證程序穩(wěn)定運行的還屬窗口看門狗，雖然它開始時不太好理解。

▍STM32窗口看門狗

共三個寄存器，如下圖：

看似簡單，但設(shè)置及應(yīng)用起來有不少玄機(jī)。

控制寄存器(WWDG_CR)中的值必須在0xFF與0xC0之間， 因為它的第0至第6位為遞減計數(shù)器CNT，在它的第6位變?yōu)?時將產(chǎn)生復(fù)位，所以在初始化時需要為1，第7位WDGA是用來設(shè)置啟動或禁止窗口看門狗的，當(dāng)為1進(jìn)才會啟動窗口看門狗，所以第6和第7位都需為1，即WWDG_CR 的值需要大于等于0xC0 。

配置寄存器(WWDG_CFR) 第0至第6位 是設(shè)置窗口邊界值用的，只有當(dāng)遞減計數(shù)器CNT的值小于邊界值時才可以喂狗，過早不行，狗還不餓，撐死了。

并且7位遞減計數(shù)器CNT減少到0x3F時即T6位變?yōu)?，此時MCU也會復(fù)位，過晚了，狗餓死了。

所以必須在指定的時間范圍喂狗，過早或過晚都將產(chǎn)生復(fù)位，而這樣設(shè)計可以減少軟件跑飛了卻仍能夠歪打正著地喂狗的發(fā)生概率。

狀態(tài)寄存器(WWDG_CFR) 只用到了第0位，EWIF(Early wakeup interrupt flag )是提前喚醒中斷標(biāo)識，當(dāng)遞減計數(shù)器CNT的值到達(dá)0X40(若再減少一次則T6位變?yōu)?，產(chǎn)生復(fù)位)時此位由硬件置1，且需用軟件清0，注意無論中斷是否使能此位都會被硬件置1。

而提前喚醒中斷使能設(shè)置是在配置寄存器(WWDG_CFR)第9位EWI(Early wakeup interrupt)，此位需由軟件置1，則會在當(dāng)遞減計數(shù)器CNT的值到達(dá)0X40時產(chǎn)生中斷，并且與EWIF不同，此位是由硬件清0。

另外控制寄存器(WWDG_CR)中第7位WDGA(Activation bit)激活位，需用軟件來置1，以啟動窗口看門狗，并且一旦啟動后，只能在復(fù)位或重啟后由硬件來清0。

配置寄存器(WWDG_CFR)的第8位和第7位WDGTB[1:0]用來設(shè)置時基(Timer base)預(yù)分頻數(shù)。

?以上描述可參考下圖以更清晰的理解：

窗口看門狗應(yīng)用時還要注意算準(zhǔn)最小與最大喂狗時間，以便正確地喂狗，如下：

在PCLK1頻率為36MHz 時，則

上窗口時間：T_min = 4096 * (2^WDGTB)*(WWDG_CR[6:0] - WWDG_CFR[6:0])/36 (us)

下窗口時間：T_max = 4096 * (2^WDGTB)*(WWDG_CR[6:0] - 0x40)/36 (us) 。

喂狗動作需在這段時間之間進(jìn)行，而喂狗動作為向控制寄存器(WWDG_CR)中寫值。

窗口看門狗中斷函數(shù)void WWDG_IRQHandler(void)；是用來做什么的呢。

窗口看門狗中斷函數(shù)是在遞減計數(shù)器減少到0x40是被調(diào)用，因為它本身計數(shù)就比較慢，所以離數(shù)到0x3F復(fù)位還有一段時間，我認(rèn)為這樣設(shè)計是為MCU復(fù)位之前留下一點時間，能夠使工程設(shè)計人員根據(jù)需要在中斷函數(shù)保存一些重要的數(shù)據(jù)，這樣在復(fù)位后MCU可知道系統(tǒng)因異常復(fù)位的某此狀態(tài)，以使系統(tǒng)有更高穩(wěn)定性。

并且我覺得在窗口看門狗中斷函數(shù)中喂狗沒有什么意義，程序本來已經(jīng)不按正常運行了，還在中斷函數(shù)中喂狗防止復(fù)位只會錯上加錯，不好好利用它干點正事， 更是浪費資源。

這點上我個人認(rèn)為不要被點原子示例代碼誤導(dǎo)哦，但其還是有部分借鑒意義的，以下為初始化相關(guān)代碼：

??//窗口看門狗中斷服務(wù)設(shè)置程序
????void?WWDG_NVIC_Init()
????{
??????NVIC_InitTypeDef?NVIC_InitStructure;
??????NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);??????
??????NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel?=?WWDG_IRQn;???????//WWDG?中斷
??????NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority?=?2;?//搶占2?子優(yōu)先級3?組2
??????NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority?=?3;????//搶占2,子優(yōu)先級3,組2
??????NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);???????????????????????//NVIC?初始化
????}

//保存WWDG?計數(shù)器的設(shè)置值,默認(rèn)為最大.
u8?WWDG_CNT=0x7f;

?//初始化窗口看門狗
????//tr??:T[6:0],計數(shù)器值
????//wr???:W[6:0],窗口值
????//fprer:分頻系數(shù)（WDGTB?）,僅最低2?位有效
????//Fwwdg=PCLK1/(4096*2^fprer).
????void?WWDG_Init(u8?tr,u8?wr,u32?fprer)
????{
??????RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG,?ENABLE);?//?WWDG?時鐘使能
??????WWDG_CNT=tr&WWDG_CNT;??????//初始化WWDG_CNT.
??????WWDG_SetPrescaler(fprer);????????//設(shè)置IWDG?預(yù)分頻值
??????WWDG_SetWindowValue(wr);???????//設(shè)置窗口值
??????WWDG_Enable(WWDG_CNT);???????//使能看門狗,設(shè)置counter
??????WWDG_ClearFlag();???????????????//清除提前喚醒中斷標(biāo)志位?（注：若沒有此句則會在初始化后先進(jìn)入中斷一次）
??????WWDG_NVIC_Init();???????????????//初始化窗口看門狗NVIC
??????WWDG_EnableIT();????????????????//開啟窗口看門狗中斷
}

以上代碼朋友們也可以跳到庫函數(shù)代碼中自己研究下，另外要說明下的是WWDG_EnableIT(); 函數(shù)相關(guān)代碼

#define?CFR_EWI_BB????????(PERIPH_BB_BASE?+?(CFR_OFFSET?*?32)?+?(EWI_BitNumber?*?4))

用到位帶操作，具體理解可參照《Cortex-M3權(quán)威指南》第五章的位帶操作相關(guān)介紹(具體89頁)。

-END-

來源 | 玩轉(zhuǎn)嵌入式

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