STM32的獨立看門狗

部自帶了 2 個看門狗：獨立看門狗（IWDG）和窗口看門狗（WWDG）

STM32 的獨立看門狗由內(nèi)部專門的 40Khz 低速時鐘驅(qū)動，即使主時鐘發(fā)生故障，它也仍然
有效。這里需要注意獨立看門狗的時鐘是一個內(nèi)部 RC 時鐘，所以并不是準(zhǔn)確的 40Khz，而是
在 30~60Khz 之間的一個可變化的時鐘，只是我們在估算的時候，以 40Khz 的頻率來計算，看
門狗對時間的要求不是很精確，所以，時鐘有些偏差，都是可以接受的。
首先我們得講解一下看門狗的原理。這個百度百科里面有很詳細(xì)的解釋。我們總結(jié)一下：
單片機(jī)系統(tǒng)在外界的干擾下會出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象導(dǎo)致出現(xiàn)死循環(huán)，看門狗電路就是為了避免
這種情況的發(fā)生。看門狗的作用就是在一定時間內(nèi)（通過定時計數(shù)器實現(xiàn)）沒有接收喂狗信號
（表示 MCU 已經(jīng)掛了），便實現(xiàn)處理器的自動復(fù)位重啟（發(fā)送復(fù)位信號）。 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器具有寫保護(hù)功能。要修改這兩個寄存器的值，必須先向
IWDG_KR 寄存器中寫入 0x5555。將其他值寫入這個寄存器將會打亂操作順序，寄存器將重新
被保護(hù)。重裝載操作(即寫入 0xAAAA)也會啟動寫保護(hù)功能。
還有兩個寄存器，一個預(yù)分頻寄存器（IWDG_PR），該寄存器用來設(shè)置看門狗時鐘的分頻
系數(shù)。另一個重裝載寄存器。該寄存器用來保存重裝載到計數(shù)器中的值。該寄存器也是一個 32
位寄存器，但是只有低 12 位是有效的。
只要對以上三個寄存器進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，我們就可以啟動 STM32 的獨立看門狗，啟動過
程可以按如下步驟實現(xiàn)（獨立看門狗相關(guān)的庫函數(shù)和定義分布在文件 stm32f10x_iwdg.h 和
stm32f10x_iwdg.c 中）：
1）取消寄存器寫保護(hù)（向 IWDG_KR 寫入 0X5555）
通過這步，我們?nèi)∠?IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的寫保護(hù)，使后面可以操作這兩個寄存器,
設(shè)置 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的值。這在庫函數(shù)中的實現(xiàn)函數(shù)是：
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
這個函數(shù)非常簡單，顧名思義就是開啟/取消寫保護(hù)，也就是使能/失能寫權(quán)限。
2）設(shè)置獨立看門狗的預(yù)分頻系數(shù)和重裝載值

設(shè)置看門狗的分頻系數(shù)的函數(shù)是：
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler); //設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值
設(shè)置看門狗的重裝載值的函數(shù)是：
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload); //設(shè)置 IWDG 重裝載值
設(shè)置好看門狗的分頻系數(shù) prer 和重裝載值就可以知道看門狗的喂狗時間（也就是看門狗溢
出時間），該時間的計算方式為：
Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40
其中 Tout 為看門狗溢出時間（單位為 ms）；prer 為看門狗時鐘預(yù)分頻值（IWDG_PR 值），
范圍為 0~7；rlr 為看門狗的重裝載值（IWDG_RLR 的值）；
比如我們設(shè)定 prer 值為 4，rlr 值為 625，那么就可以得到 Tout=64×625/40=1000ms，這樣，
看門狗的溢出時間就是 1s，只要你在一秒鐘之內(nèi)，有一次寫入 0XAAAA 到 IWDG_KR，就不
會導(dǎo)致看門狗復(fù)位（當(dāng)然寫入多次也是可以的）。這里需要提醒大家的是，看門狗的時鐘不是準(zhǔn)
確的 40Khz，所以在喂狗的時候，最好不要太晚了，否則，有可能發(fā)生看門狗復(fù)位。
3）重載計數(shù)值喂狗（向 IWDG_KR 寫入 0XAAAA）
庫函數(shù)里面重載計數(shù)值的函數(shù)是：
IWDG_ReloadCounter(); //按照 IWDG 重裝載寄存器的值重裝載 IWDG 計數(shù)器
通過這句，將使 STM32 重新加載 IWDG_RLR 的值到看門狗計數(shù)器里面。即實現(xiàn)獨立看門
狗的喂狗操作。
4) 啟動看門狗(向 IWDG_KR 寫入 0XCCCC)
庫函數(shù)里面啟動獨立看門狗的函數(shù)是：
IWDG_Enable(); //使能 IWDG
通過這句，來啟動 STM32 的看門狗。注意 IWDG 在一旦啟用，就不能再被關(guān)閉！想要關(guān)
閉，只能重啟，并且重啟之后不能打開 IWDG，否則問題依舊，所以在這里提醒大家，如果不
用 IWDG 的話，就不要去打開它，免得麻煩。
通過上面 4 個步驟，我們就可以啟動 STM32 的看門狗了，使能了看門狗，在程序里面就
必須間隔一定時間喂狗，否則將導(dǎo)致程序復(fù)位。利用這一點，我們本章將通過一個 LED 燈來指
示程序是否重啟，來驗證 STM32 的獨立看門狗。
在配置看門狗后，DS0 將常亮，如果 WK_UP 按鍵按下，就喂狗，只要 WK_UP 不停的按，
看門狗就一直不會產(chǎn)生復(fù)位，保持 DS0 的常亮，一旦超過看門狗定溢出時間（Tout）還沒按，
那么將會導(dǎo)致程序重啟，這將導(dǎo)致 DS0 熄滅一次

wdg.c 里面的代碼如下：

#include "wdg.h"
//初始化獨立看門狗
//prer:分頻數(shù):0~7(只有低 3 位有效!)
//分頻因子=4*2^prer.但最大值只能是 256!
//rlr:重裝載寄存器值:低 11 位有效.
//時間計算(大概):Tout=((4*2^prer)*rlr)/40 (ms).
void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr)
{
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); //①使能對寄存器 I 寫操作
IWDG_SetPrescaler(prer); //②設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值:設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值
IWDG_SetReload(rlr); //②設(shè)置 IWDG 重裝載值
IWDG_ReloadCounter(); //③按照 IWDG 重裝載寄存器的值重裝載 IWDG 計數(shù)器
IWDG_Enable(); //④使能 IWDG
}
//喂獨立看門狗
void IWDG_Feed(void)
{
IWDG_ReloadCounter();//reload
}

該代碼就 2 個函數(shù)，void IWDG_Init(u8 prer，u16 rlr)是獨立看門狗初始化函數(shù)，就是按照
上面介紹的步驟 1~4 來初始化獨立看門狗的。該函數(shù)有 2 個參數(shù)，分別用來設(shè)置與預(yù)分頻數(shù)與
重裝寄存器的值的。通過這兩個參數(shù)，就可以大概知道看門狗復(fù)位的時間周期為多少了。其計
算方式上面有詳細(xì)的介紹，這里不再多說了。
void IWDG_Feed(void)函數(shù)，該函數(shù)用來喂狗，因為 STM32 的喂狗只需要向鍵值寄存器寫
入 0XAAAA 即可,也就是調(diào)用 IWDG_ReloadCounter()函數(shù)，所以，我們這個函數(shù)也是簡單的很。
頭文件 wdg.h 的源碼如下大家可以看下，這里我們就不列出來了。
接下來我們看看主函數(shù) main 的代碼。在主程序里面我們先初始化一下系統(tǒng)代碼，然后啟動
按鍵輸入和看門狗，在看門狗開啟后馬山點亮 LED0（DS0），并進(jìn)入死循環(huán)等待按鍵的輸入，
一旦 WK_UP 有按鍵，則喂狗，否則等待 IWDG 復(fù)位的到來。這段代碼很容易理解，該部分代
碼如下：
int main(void)
{
delay_init();
//延時函數(shù)初始化
NVIC_Configuration(); //設(shè)置 NVIC 中斷分組 2:2 位搶占優(yōu)先級，2 位響應(yīng)優(yōu)先級
uart_init(9600);
//串口初始化波特率為 9600
LED_Init();
//初始化與 LED 連接的硬件接口
KEY_Init(); //按鍵初始化
185
delay_ms(500); //讓人看得到滅
IWDG_Init(4,625); //與分頻數(shù)為 64,重載值為 625,溢出時間為 1s
LED0=0;
//點亮 LED0
while(1)
{
if(KEY_Scan(0)==KEY_UP)
{
IWDG_Feed(); //如果 WK_UP 按下,則喂狗
}
delay_ms(10);
};
}