STM32独立看门狗原理详解与配置指南

  • 键值寄存器IWDG_KR:0~15位有效

  • 预分频寄存器IWDG_PR:0~2位有效。具有写保护能力,要操作先取消写保护

  • 重装载寄存器IWDG_RLR:0~11位有效。具有写保护能力,要操作先取消写保护

  • 状态寄存器IWDG_SR:0~1位有效

  • 预分频器(IWDG_PR)


  • 在STM32的定时器中,预分频器(Prescaler-PSC)用来将定时器时钟源进行分频输出。

  • 预分频器的值由寄存器TIMx_PSC设定,是一个16位正整数值。

  • 在STM32系统中,定时器的时钟源为内部时钟时,其频率一般都比较高,以STM32F103的TIM1为例,其总线时钟最大为72MHz,体现在16位的定时器上的效果就是从0计数到65535上溢只需要0.9毫秒。如果我们需要更长时间的定时间隔,那么就需要预分频器对时钟进行分频处理,以降低定时器时钟(CK_CNT)的频率。

  • 预分频器的工作的工作原理是,定时器时钟源每tick一次,预分频器计数器值+1,直到达到预分频器的设定值,然后再tick一次后计数器归零,同时,CNT计数器值+1。

  • 由此可以看出,因为达到最大值后还要再tick一次才归零,所以定时器时钟频率应该为Fosc/(PSC+ 1)。其中Fosc是定时器的时钟源。比如想对时钟源进行72分频,那么预分频器的值就应该设置为71。

  • 预分频器值寄存器TIMx_PSC存在影子寄存器(官方翻译为缓冲功能),所以在定时器启动后更改TIMx_PSC的值并不会立即影响当前定时器的时钟频率。要等到下一个更新事件(UEV)发生时才会生效。比如下边这张图就体现了将分频系数由1修改为2(即TIMx_PSC由0更改为1)时整个定时器的时序图。

  • 键寄存器(IWDG_KR)


    重装载寄存器(IWDG_RLR)


    重载寄存器:当计数器计数到终值 (0x000) 时会产生一个复位信号,计数器寄存器将装载重新计数。

    独立看门狗超出时间


    溢出时间计算

    Tout = ( ( 4 * 2^prer )rlr)/40(M3)

    Tout公式是最终的式子,要弄清楚式子中的各成员的含义,就要从根源开始推倒和理解。

  • 首先是溢出时间Tout(超时时间)=(IWDG_RLR寄存器对应的装载数值) * (看门狗时钟周期)

  • 看门狗时钟周期=1/freq。 (freq为8位预分频器的值,递减计数器所用到的时钟频率)

  • 独立看门狗由专用的低速时钟(LSI)驱动,LSI频率是40K。所以freq=40*预分频系数

  • 预分频系数与预分频因子互为倒数,所以freq=40/预分频因子。

  • Tout公式中的prer是IWDG_PR寄存器中位2:0的十进制值。根据手册中该寄存器的配置关系是:000对应4分频,001对应8分频,010对应16分频…由此得出预分频因子与prer的值关系是:预分频因子=4*2prer=2(prer+2)。

  • Tout公式中rlr是重装载寄存器IWDG_RLR所对应的重装载数值。

  • 所以Tout=rlr_看门狗时钟周期=rlr_(1/freq)=rlr*(1/(40_预分频系数))=rlr_(1/(40/预分频因子))=rlr*(1/(40/(4_2prer)))=rlr*((2(prer+2))/40)=((4_2^prer)*rlr)/40

  • 总时间(溢出时间)=每次递减计数的周期*递减计数的次数。然后根据重装载寄存器IWDG_RLR和预分频寄存器IWDG_PR计算出周期和次数,然后相乘就得出结果了

  • 时钟频率LSI = 40K,一个看门狗时钟周期就是最短超时时间。

    最长超时时间 = (IWDG_RLR寄存器最大值)X看门狗时钟周期

    IWDG独立看门狗操作库函数

    void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess);//取消写保护:0x5555使能

    void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler);//设置预分频系数:写PR

    void IWDG_SetReload(uint16_t Reload);//设置重装载值:写RLR

    void IWDG_ReloadCounter(void);//喂狗:写0xAAAA到KR

    void IWDG_Enable(void);//使能看门狗:写0xCCCC到KR

    FlagStatus IWDG_GetFlagStatus(uint16_t IWDG_FLAG);//状态:重装载/预分频 更新

    独立看门狗操作步骤


    1.取消寄存器写保护

    IWDG_WriteAccessCmd();

    2.设置独立看门狗的预分频系数,确定时钟

    IWDG_SetPrescaler();

    3.设置看门狗重装载值,确定溢出时间

    IWDG_SetReload();

    3.设置看门狗重装载值,确定溢出时间

    IWDG_SetReload();

    4.使能看门狗

    IWDG_Enable();

    5.应用程序喂狗

    IWDG_ReloadCounter();

    iwdg.h


    #ifndef __WGD_H

    #define __WDG_H

    #include"sys.h"

    void IWDG_Init(u8 prer, u16 rlr);

    #endif

    iwdg.c


    #include"iwdg.h"

    void IWDG_Init(u8 prer, u16 rlr)

    {

    IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);

    IWDG_SetPrescaler(prer);

    IWDG_SetReload(rlr);

    IWDG_ReloadCounter();

    IWDG_Enable();

    //FlagStatus IWDG_GetFlagStatus(uint16_t IWDG_FLAG);

    }

    main


    #include “led.h”

    #include “delay.h”

    #include “key.h”

    #include “sys.h”

    #include “beep.h”

    #include “iwdg.h”

    int main(void)

    {

    vu8 key=0;

    delay_init();

    LED_Init();

    BEEP_Init();

    KEY_Init();

    delay_ms(200);

    作者:普通网友

    物联沃分享整理
    物联沃-IOTWORD物联网 » STM32独立看门狗原理详解与配置指南

    发表回复