【STM32H7S78-DK】独立看门狗

Bruceou

【STM32H7S78-DK】独立看门狗 [复制链接]

开发环境：

IDE：MKD 5.38a

STM32CubeMX: V6.12.0

开发板：STM32H7S78-DK开发板

MCU：STM32H7S7L8H6H

1 独立看门狗工作原理

独立看门狗用通俗一点的话来解释就是一个 12 位的递减计数器，当计数器的值从某个值一直减到 0 的时候，系统就会产生一个复位信号，即 IWDG_RESET。如果在计数没减到 0 之前，刷新了计数器的值的话，那么就不会产生复位信号，这个动作就是我们经常说的喂狗。看门狗功能由 VDD 电压域供电，在停止模式和待机模式下仍能工作。

独立看门狗由内部专门的 32Khz 低速时钟驱动，即使主时钟发生故障，它也仍然有效。这里需要注意独立看门狗的时钟是一个内部 RC 时钟，所以并不是准确的32Khz，而是在 30~60Khz 之间的一个可变化的时钟，只是我们在估算的时候，以32Khz 的频率来计算，看门狗对时间的要求不是很精确，所以，时钟有些偏差，都是可以接受的。

Figure 1-1 独立看门狗框图

独立看门狗的架构是很简单的，本质就是一个递减计数器，和Systick有些类似，只是运行在低速时钟下，另外还有寄存器访问保护功能。

【注】看门狗功能处于VDD供电区，即在停机和待机模式时仍能正常工作。

IWDG最适合应用于那些需要看门狗作为一个在主程序之外，能够完全独立工作，并且对时间精度要求较低的场合。 WWDG最适合那些要求看门狗在精确计时窗口起作用的应用程序。

Table 1-1 看门狗超时时间(32kHz的输入时钟(LSI))

【注】这些时间是按照32kHz时钟给出。实际上，MCU内部的RC频率会在30kHz到60kHz之间变化。此外，即使RC振荡器的频率是精确的，确切的时序仍然依赖于APB接口时钟与RC振荡器时钟之间的相位差，因此总会有一个完整的RC周期是不确定的。通过对LSI进行校准可获得相对精确的看门狗超时时间。

2 独立看门狗的寄存器描述

首先是键值寄存器 IWDG_KR，该寄存器的各位描述如下图所示。

Figure 1-2 键寄存器(IWDG_KR)

在键值寄存器(IWDG_KR)中写入 0xCCCC，开始启用独立看门狗；此时计数器开始从其复位值 0xFFF 递减计数。当计数器计数到末尾 0x000 时，会产生一个复位信号(IWDG_RESET)。无论何时，只要键寄存器 IWDG_KR 中被写入 0xAAAA，IWDG_RLR 中的值就会被重新加载到计数器中从而避免产生看门狗复位。

IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器具有写保护功能。要修改这两个寄存器的值，必须先向IWDG_KR 寄存器中写入0x5555。将其他值写入这个寄存器将会打乱操作顺序，寄存器将重新被保护。重装载操作(即写入0xAAAA)也会启动写保护功能。预分频寄存器（IWDG_PR）用来设置看门狗时钟的分频系数。重装载寄存器用来保存重装载到计数器中的值，该寄存器也是一个 32位寄存器，但是只有低 12 位是有效的。

Figure 1-3 预分频寄存器(IWDG_PR)

Figure 1-4 重装载寄存器(IWDG_RLR)

3 独立看门狗的具体代码实现

3.1 STM32Cube生成工程

我们在串口的例子的基础上进行配置。IWDG时钟预分频系数64分频，计数器重装载值 800。

Figure 1-5 使能独立看门狗

• IWDG counter clock prescaler：看门狗分频系数
• IWDG window value：独立狗窗口阈值
• IWDG down-counter reload value：独立狗复位阈值
• IWDG Early Wakeup Interrupt：独立看门狗溢出的中断阈值，要比IWDG down-counter reload value小

即可得到相应超出（溢出）时间：

Tout=((4×2^PRER) ×RLR)/LSI时钟频率=800*64/32Khz=1.6s

如果配置了独立看门狗中断，可通过中断溢出喂狗。

独立看门狗的时钟由专用的低速时钟（LSI）驱动（40kHz），即使主时钟发生故障它仍有效。独立看门狗适合应用于需要看门狗作为一个在主程序之外 能够完全独立工作，并且对时间精度要求低的场合。默认配置即可。

Figure 1-6 配置时钟

生成工程即可。

3.2 独立看门狗的具体代码分析

独立看门狗一般用来检测和解决由程序引起的故障，比如一个程序正常运行的时间是50ms，在运行完这段程序之后紧接着进行喂狗，我们设置独立看门狗的定时溢出时间为60ms，比我们需要监控的程序 50ms 多一点，如果超过 60ms 还没有喂狗，那就说明我们监控的程序出故障了，跑飞了，那么就会产生系统复位，让程序重新运行。

这个程序很简单，只需要及时喂狗即可。

/**

* @brief The application entry point.

* @retval int

*/

int main(void)

{

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE END 1 */

/* MPU Configuration--------------------------------------------------------*/

MPU_Config();

/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

HAL_Init();

/* USER CODE BEGIN Init */

/* USER CODE END Init */

/* Configure the system clock */

SystemClock_Config();

/* USER CODE BEGIN SysInit */

/* USER CODE END SysInit */

/* Initialize all configured peripherals */

MX_GPIO_Init();

MX_UART4_Init();

MX_IWDG_Init();

/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_UART_Receive_IT(&huart4, (uint8_t *)&RxBuffer, 1);

printf("独立看门狗\r\n");

/* USER CODE END 2 */

/* Infinite loop */

/* USER CODE BEGIN WHILE */

while (1)

{

HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); //喂狗

printf("喂狗\r\n");

HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);

/* Insert delay 1000 ms */

HAL_Delay(1000);

/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */

}

/* USER CODE END 3 */

}

主函数很简单，初始化独立看门狗后，在主循环里不断喂狗即可。HAL_IWDG_Refresh()函数就是喂狗操作，值得注意的是，本程序溢出时间是1.6s，我们喂狗时间要小于1.6s，毕竟LSI精度不高。

3.3 独立看门狗实现现象

编译无误，打开串口，现象如下：

当注释掉喂狗语句后，板子就会不断重启，因为没有喂狗就导致板子不断复位。

 

 

 

 

 

周健人

感谢分享，说的不错，看门狗其实就是一个定时器，这样说