【STM32】看门狗

【STM32】看门狗

看门狗简介

看门狗起始就是一个定时器，从功能上说它可以让微控制器在程序发生意外（程序进入死循环或跑飞）的时候，能重新恢复到系统刚上电状态，以保障系统出问题的时候可以重启一次。说的简单一点，看门狗就是能让程序出问题时能重新启动系统。STM32有两个看门狗，独立看门狗和窗口看门狗。

独立看门狗（Independent Watchdog，IWDG）

独立看门狗号称宠物狗，它有一个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。如果在计数器没有减到0之前，刷新了计数器的值，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。

独立看门狗时钟

独立看门狗的时候由独立的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，所以独立看门狗的定时时间并不一定非常准确，只适用于对时间精度要求比较低的场合。

上图中，配置的IWDG时钟CK_IWDG=32KHz。

独立看门狗计数器时钟

递减计数器的时钟由LSI经过一个8位的预分频器得到，我们可以操作预分频器寄存器IWDG_PR来设置分频因子，分频因子可以是：[4,8,16,32,64,128,256]，计数器时钟CK_CNT=CK_IWDG/IWDG_PR。

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。超时时间Tout=1/CK_CNT*rlv，rlv是重装载寄存器的值。

如上图的配置，IWDG_PR=32，rlv=2000，所以CK_CNT=32KHz/32=1KHz，Tout=1/1000*2000=2s。意味着2s之内我们就得喂狗，不然系统就会重启。

关于喂狗时机，作者本人习惯在单独的线程中间隔执行，一般就是呼吸灯线程中喂狗。

void StartBreathingLightTask(void* argument)
{
    /* USER CODE BEGIN StartBreathingLightTask */
    /* Infinite loop */
    hp_printf("%s", __func__);
    for(;;)
    {
        HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg1);
        HAL_GPIO_TogglePin(Breathing_Light_GPIO_Port, Breathing_Light_Pin);
			  osDelay(1000);
    }
    /* USER CODE END StartBreathingLightTask */
}
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窗口看门狗（Window Watchdog，WWDG）

窗口看门狗号称警犬，它也有一个递减计数器不断的往下递减计数，当减到一个固定值0x40时还不喂狗的话，就会产生复位，这个值叫窗口的下限，是固定值，不能改变。不同的是，窗口看门狗的计数器在减到某一个数之前喂狗也会产生复位，这个值叫窗口的上限，上限值由用户独立设置。窗口看门狗计数器的值必须在上窗口和下窗口之间才可以喂狗，这就是窗口看门狗中窗口两个字的含义。

窗口看门狗时钟

WWDG时钟由APB时钟经预分频后提供。例如在H743平台上，WWDG1外设在APB3总线上。

窗口看门狗计数器时钟

计数器时钟由 CK 计时器时钟经过预分频器分频得到，计数器时钟CK_CNT=CK_IWDG/4096/IWDG_PR。为什么要除以4096是手册规定的。

计数器

窗口看门狗的计数器是一个递减计数器，共有 7 位，其值存在控制寄存器 CR 的位 6:0，即 T[6:0]，当 7 个位全部为 1 时是 0X7F，这个是最大值，当递减到 T6 位变成 0时，即从0X40 变为 0X3F时候，会产生看门狗复位。这个值 0X40 是看门狗能够递减到的最小值，所以计数器的值只能是：0X40~0X7F之间，实际上用来计数的是 T[5:0]。当递减计数器递减到 0X40 的时候，还不会马上产生复位，如果使能了提前唤醒中断：CFR 位 9 EWI 置 1，则产生提前唤醒中断，如果真进入了这个中断的话，就说明程序肯定是出问题了，那么在中断服务程序里面我们就需要做最重要的工作，比如保存重要数据，或者报警等，这个中断我们也叫它死前中断。

窗口值

出问题了，那么在中断服务程序里面我们就需要做最重要的工作，比如保存重要数据，或者报警等，这个中断我们也叫它死前中断。

窗口值

窗口值具体要设置成多大？这个得根据我们需要监控的程序的运行时间来决定。如果我们要监控的程序A运行时间位Ta，当执行完这段程序之后就要进行喂狗，如果在窗口时间内没有喂狗的话，那程序就肯定是出问题了。一般计数器的值TR设置成最大0x7F，窗口值为WR，计数器减一个数的时间为T，那么时间：（TR-WR）*T应该稍微大于Ta即可，这样就能做到刚执行完程序段A之后喂狗，起到监控的作用，这样也就可以算出WR的值是多少。