独立看门狗

为什么要看门狗?

在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扬，造成程序的跑飞而陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的模块或者芯片，俗称“看门狗"(watchdog)。

看门狗解决的问题是什么?

在启动正常运行的时候，系统不能复位。
在系统跑飞(程序异常执行)的情况，系统复位，程序重新执行。

STM32看门狗概述

STM32内置两个看门狗，提供了更高的安全性，时间的精确性和使用的灵活性。两个看门狗设备（独立看门狗 / 窗口看门狗)可以用来检测和解决由软件错误引起的故障。当计数器达到给定的超时值时，触发一个中断(仅适用窗口看门狗)或者产生系统复位。

独立看门狗（IWDG）由专用的低速时钟（LSI）驱动，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。

窗口看门狗由从APB1时钟分频后得到时钟驱动。通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早操作。

窗口看门狗最适合那些要求看门狗在精确计时窗口起作用的程序。

独立看门独功能描述

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，当计数器值计数到尾值0x000时会产生一个复位信号(IWDG_RESET)

无论何时，只要在键值寄存器IWDG_KR中写入0xAAAA (通常说的喂狗)，自动重装载寄存器IWDG_RLR的值就会重新加载到计数器，从而避免看门狗复位。

如果程序异常，就无法正常喂狗，从而系统复位。

cubemx 看门狗 STM32L051 stm32看门狗作用_看门狗

独立看门狗相关寄存器

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。具有写保护功能，要操作先取消写保护

重装载寄存器IWDG_RLR: 0~11位有效。且有写保护功能，要操作先取消写保护

状态寄存器IWDG_SR：0~1位有效

独立看门狗时间配置

cubemx 看门狗 STM32L051 stm32看门狗作用_stm32_02

如果预分频系数为64，则IWDG_PR寄存器的PR[2:0]位的值为4，也就是0x04

溢出时间计算:
Tout = ((4x2prer) x rIr)/40 （M3）
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

举例：预分频系数选择64

独立看门狗工作频率：40khz / 64分频 = 625hz
递减计数器减1的周期：1 / 625hz
独立看门狗的复位时间：625 * (1 / 625hz) = 1s

独立看门狗操作库函数

设置预分频系数（写PR）和设置重装载值（写RLR）之前要先取消写保护，即往IWDG_KR寄存器写入0x5555才能取消

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();

4.使能看门狗

IWDG_Enable();

5.应用程序喂狗:

IWDG_ReloadCounter();

初始化代码

/**
 * @name    IWDG_Init
 * @brief   独立看门狗初始化  
 * @param   None
 * @retval  None
 */
void IWDG_Init(void)
{
    //取消写保护
    IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);

    //设置预分频系数
    //64分频，则独立看门狗工作频率:40kHz/64 = 40000Hz/64 = 625Hz
    //递减计数器减1的周期：1 / 625hz
    IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_64); 

    //设置看门狗重装载值，确定溢出时间
    //独立看门狗的复位时间：625 * (1 / 625hz) = 1s
    IWDG_SetReload(625);

    //按照IWDG重装载寄存器的值重装载IWDG计数器
    /*如果没有这一句，则最开始是从0xFFF倒计数到0的，加了这一句是让计数器第一次装载值为625
    这样看门狗的溢出复位时间就是1秒*/
    IWDG_ReloadCounter();

    //使能看门狗
    IWDG_Enable();
}

喂狗操作

/**
 * @name    IWDG_Feed
 * @brief   喂狗 
 * @param   None
 * @retval  None
 */
void IWDG_Feed(void)
{
    IWDG_ReloadCounter();   //往KR寄存器写0xAAAA，喂狗操作
}

main函数验证看门狗功能

int main()
{
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	//NVIC初始化分组
	LED_Init();		//LED初始化
	delay_init();	//延时初始化
	KEY_Init();		//按键初始化
	//EXTIx_Init();	//外部中断初始化
	//USART1_Init(9600);	//串口初始化
	delay_ms(500);		//延时500ms
	IWDG_Init();		//独立看门狗初始化
	/*点亮LED，如果不喂狗，看门狗初始化1秒后会溢出复位重启，LED灯熄灭，程序再次从main函数执行
	再次执行到这里LED灯又会被点亮，所以现象就是LED灯一直在闪烁，这是不喂狗导致的*/
	GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);	
	while(1)
	{
		if(KEY_Scan(0) == KEY_DOWN)		
		{
			IWDG_Feed();		//如果按键被按下，进行喂狗操作，则程序会一直在while里执行，LED灯一直亮
		}
		delay_ms(10);
	}
}