代码收藏家技术教程 2024-01-06

深入理解STM32看门狗定时器

STM32 有两个看门狗，独立看门狗和窗口看门狗，独立看门狗又称宠物狗，窗

口看门狗又称警犬。可用来检测和解决由软件错误引起的故障。两个看门狗的原理都是当计数器达到给定的超时值时，产生系统复位，对于窗口型看门狗同时会产生一个中断。

独立看门狗
(IWDG)
由专用的内部低速时钟
(LSI)
驱动，即使主时钟发生故障它也仍然有效。

窗口看门狗由从APB1
时钟分频后得到的时钟驱动。

独立看门狗代码

窗口看门狗代码

一、独立看门狗

1.1、独立看门狗主要功能

自由运行的递减计数器（由LSI驱动的12位计数器)

看门狗被激活后，则在计数器计数至0x000时产生复位

时钟由独立的RC振荡器提供(可在停止和待机模式下工作)

1.2、独立看门狗框图

1.3、独立看门狗时钟

独立看门狗的时钟由独立的 RC
振荡器
LSI
提供，即使主时钟发生故障它仍然有效，非常独立。 LSI 的频率一般在
30~60KHZ
之间，根据温度和工作场合会有一定的漂移，我们一般取
40KHZ
，所以独立看门狗的定时时间并不一定非常精确，只适用于对时间精度

要求比较低的场合

1.4、计数器时钟

递减计数器的时钟由 LSI 经过一个 8 位的预分频器得到，可以操作预分频器寄存器 IWDG_PR 来设置分频因子。下面是PR（Prescaler Register）寄存器

分频系数算法：

prer 是PR[2:0]设置的值。

1.5、计数器

独立看门狗的计数器是一个 12 位的递减计数器，最大值为 0XFFF，当计数器减到 0 时，会产生一个复位信号:IWDG_RESET，让程序重新启动运行，如果在计数器减到 0 之前刷新了计数器的值的话，就不会产生复位信号，重新刷新计数器值的这个动作我们俗称喂狗。

1.6、重装载寄存器

重装载寄存器是一个 12 位的寄存器，里面装着要刷新到计数器的值，这个值的大小决定着独立看门狗的溢出时间。

溢出时间公式：

例：如果PSC = 64, RLR = 625,正常情况下f(iwdg) = 40khz, 那么溢出时间t = 1s。

1.7、键寄存器

功能描述如下：

键值	键值作用
0XAAAA	把 RLR 的值重装载到 CNT
0X5555	PR 和 RLR 这两个寄存器可写
0XCCCC	启动 IWDG

1.8、状态寄存器

状态寄存器
SR
只有位
0
：
PVU
和位
1
：
RVU
有效，这两位只能由硬件操作，软件操作不了。

1.9、简单case

外设： 串口、灯，按键

描述：开启独立看门狗，如果不按键串口会间隔1s一直打印“启动中…”，如果按键按下，喂狗，

灯会亮，串口不再打印数据

核心代码如下：

  HAL_UART_Transmit(&huart2, "程序启动。。\r\n", strlen("程序启动。。\r\n"), 100);

  while (1)
  {
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET) {
			HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
		}
		HAL_Delay(500);
  }

二、窗口看门狗

窗口看门狗用于监测单片机程序运行时效是否精准，主要检测软件异常，一般用于需要精准检测程序运行时间的场合。

窗口看门狗的本质是一个能产生系统复位信号和提前唤醒中断的7位计数器。

2.1、窗口看门狗主要功能

可编程的自由运行的递减计数器（7位计数器）

递减计数器的值小于0x40 和在递减计数器在窗口外被重新装载产生复位

（看门狗启动时）

开启中断下，当递减计数器等于0x40时产生早期唤醒中断(EWI)，在函数内可进行喂狗操作

2.2、窗口看门狗框图

2.3、窗口看门狗原理

T[6:0]: 7位计数器，存在于CR寄存器

W[6:0]: 7位窗口值，存在于CFR寄存器

CR寄存器

CFR寄存器

SR寄存器（只有最低位有用，产生中断时需要软件清0）

2.4、窗口看门狗时序图

看门狗中只有T[5:0]位用来配置计数器，T6是始终是1，当产生复位是T6= 0.

溢出公式如下：

Tout是WWDG超时时间（没喂狗）

Fwwdg是WWDG的时钟源频率（最大36M）

4096是WWDG固定的预分频系数

2^WDGTB是WWDG_CFR寄存器设置的预分频系数值

T[5:0]是WWDG计数器低6位，最多63

T[6:0] 最高127，减到0x3f（63）会产生复位，127- 63 = 64，T[6:0]最高位是1，所以T[5:0]最大是63

2.5、简单case

外设： 两个灯，窗口看门狗

描述：一个灯启动时由亮到灰，一个灯一直在闪烁（配置在中断里，中断里喂狗）

核心代码

void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg) {
	HAL_WWDG_Refresh(hwwdg);
	HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);
}


main------>

  MX_GPIO_Init();
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET);
  HAL_Delay(300);
  MX_WWDG_Init();
  while (1)
  {
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET);
	HAL_Delay(40);
  }