MSP430學(xué)習(xí)小結(jié)

硬件看門狗WatchDog

是一個自我保護(hù)裝置. 他時刻監(jiān)視系統(tǒng)的運行. 一旦系統(tǒng)運行不正常. 看門狗會復(fù)位系統(tǒng). 實際上看門狗是一個計時器. 你要讓這個計時器置零前給她一個信號.讓他重新計時. 這樣起到一個監(jiān)視系統(tǒng)運行的作用. 一般很多MCU帶有這個電路。 但是你可以不使用它。 這樣在上電的時候禁止他。 如果你要使用watchdog， 那么你的系統(tǒng)就必須每隔一段時間給這個電路一個信號。

如果你說的是軟件看門狗，那么它的意思是：你可以創(chuàng)建一個看門狗，創(chuàng)建后開始計時，如果中間不被取消什么的，一段時間之后--這個時間通常都可以有你自己指定--它就會觸發(fā)，而且你可以指定看門狗觸發(fā)時執(zhí)行一個你自己提供的看門狗函數(shù)。
那么它的使用就可以是這樣的：為了確認(rèn)程序會不會走到某個地方，你可以先創(chuàng)建一個看門狗，然后在要確認(rèn)的地方調(diào)用一個取消看門狗計時的函數(shù)，如果程序確實走到了那個地方，看門狗被取消，那么看門狗函數(shù)就不會被執(zhí)行；如果看門狗函數(shù)被執(zhí)行了，說明程序沒有走到該處，表明出現(xiàn)了什么錯誤。這就是看門狗的使用。

motorola mpc860這個芯片有個軟件看門狗，當(dāng)定時到時，芯片會復(fù)位。我看到別人的代碼如下：
void test(void)
{
啟動看門狗
while(true)
{
...
}
}

照程序看來，如果看門狗不能停止的話，那肯定得重啟了，但在這個程序中，它又如何的停止呢？

看門狗用來在一定時間之后重啟CPU，
正常情況下不要它重啟CPU，所以定期要“喂狗”，其實就是通知看門狗
重新開始計時。
這樣一來，如果一切正常，看門狗每次在重啟之前被觸發(fā)重新計時，所以就永遠(yuǎn)不會重啟。
如果程序由于干擾等原因“跑飛”，不知道執(zhí)行到什么地方去了，看門狗就沒人喂了，時間一長，它就自動重啟，程序恢復(fù)正常。
看門狗這東西是加強(qiáng)可靠性用的。

同意ckc(火)的說法，比較正確和完整。
看門狗是不隨主芯片時鐘的停止而停止的，它是一個獨立的計時單元，假如你在程序中使用并設(shè)置了看門狗寄存器，在系統(tǒng)加電后它就會啟動，若在指定周期內(nèi)沒有重置看門狗寄存器（也就是大家常說的喂狗），系統(tǒng)將會重新啟動。

這種設(shè)計為系統(tǒng)提供了極高的可靠性，即使系統(tǒng)死鎖，也可以及時的自動恢復(fù)系統(tǒng)。
現(xiàn)在地絕大多數(shù)mcu都有這個

看門狗的主要操作一般有三種:啟動,觸發(fā)和停用.
啟動是指設(shè)置初始參數(shù)并調(diào)用中斷以使看門狗開始工作;
觸發(fā)是指在看門狗的記數(shù)器的數(shù)值減為零以前對其恢復(fù)初始值;
停用是指調(diào)用中斷停止使用看門狗.
在程序中應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牡胤綄ζ溥M(jìn)行觸發(fā)選擇時有許多講究,程序比較大時會比較難確定,但使用它確實有很多優(yōu)點不能說不容易用所以就不用

幾乎所有的嵌入式操作系統(tǒng)都有看門狗任務(wù)，它的主要功能是防止系統(tǒng)死掉或者陷入死循環(huán)。也就是每個一定的時間就會執(zhí)行看門狗任務(wù)，以reset系統(tǒng).

喂狗的方式舉個例子：在os任務(wù)調(diào)度的時候順便觸發(fā)一下看門狗，這樣一旦任務(wù)長時間停止調(diào)度系統(tǒng)就會復(fù)位，這個功能實現(xiàn)起來很簡單，并不需要應(yīng)用程序多操什么心。

照一般的看門狗定時的使用方法一般為：

1。設(shè)置看門狗控制器；//初始化狗的喚醒時間，使能看門狗
2。睡眠； //等待，或作其它的事
3。喚醒后檢測中斷位是否是由狗中斷導(dǎo)致的喚醒
4。延時完成，繼續(xù)其它程序

看門狗在啟動的時候一般都會設(shè)置超時時間，超時時間按照一定的頻率遞減，減到零就復(fù)位，所以得定時將一個計時器更新到最大，防止減小到零。超時時間初始化時一般都是固定好的。

看門狗,又叫 watchdog timer,是一個定時器電路, 一般有一個輸入,叫喂狗,一個輸出到MCU的RST端,MCU正常工作的時候,每隔一端時間輸出一個信號到喂狗端,給 WDT 清零,如果超過規(guī)定的時間不喂狗,(一般在程序跑飛時),WDT 定時超過,就回給出一個復(fù)位信號到MCU,是MCU復(fù)位. 防止MCU死機(jī). 看門狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說程序跑飛。

　　工作原理：在系統(tǒng)運行以后也就啟動了看門狗的計數(shù)器，看門狗就開始自動計數(shù)，如果到了一定的時間還不去清看門狗，那么看門狗計數(shù)器就會溢出從而引起看門狗中斷，造成系統(tǒng)復(fù)位。所以在使用有看門狗的芯片時要注意清看門狗。
硬件看門狗是利用了一個定時器，來監(jiān)控主程序的運行，也就是說在主程序的運行過程中，我們要在定時時間到之前對定時器進(jìn)行復(fù)位如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者說PC指針不能回來。那么定時時間到后就會使單片機(jī)復(fù)位。常用的WDT芯片如MAX813 ,5045, IMP 813等,價格4~10元不等.

　　軟件看門狗技術(shù)的原理和這差不多，只不過是用軟件的方法實現(xiàn)，我們還是以51系列來講，我們知道在51單片機(jī)中有兩個定時器，我們就可以用這兩個定時器來對主程序的運行進(jìn)行監(jiān)控。我們可以對T0設(shè)定一定的定時時間，當(dāng)產(chǎn)生定時中斷的時候?qū)σ粋€變量進(jìn)行賦值，而這個變量在主程序運行的開始已經(jīng)有了一個初值，在這里我們要設(shè)定的定時值要小于主程序的運行時間，這樣在主程序的尾部對變量的值進(jìn)行判斷，如果值發(fā)生了預(yù)期的變化，就說明T0中斷正常，如果沒有發(fā)生變化則使程序復(fù)位。對于T1我們用來監(jiān)控主程序的運行，我們給T1設(shè)定一定的定時時間，在主程序中對其進(jìn)行復(fù)位，如果不能在一定的時間里對其進(jìn)行復(fù)位，T1 的定時中斷就會使單片機(jī)復(fù)位。在這里T1的定時時間要設(shè)的大于主程序的運行時間，給主程序留有一定的的裕量。而T1的中斷正常與否我們再由T0定時中斷子程序來監(jiān)視。這樣就夠成了一個循環(huán)，T0監(jiān)視T1，T1監(jiān)視主程序，主程序又來監(jiān)視T0，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

　　51 系列有專門的看門狗定時器,對系統(tǒng)頻率進(jìn)行分頻計數(shù),定時器溢出時,將引起復(fù)位.看門狗可設(shè)定溢出率,也可單獨用來作為定時器使用.
　　凌陽61的看門狗比較單一，一個是時間單一，第二是功能在實際的使用中只需在循環(huán)當(dāng)中加入清狗的指令就OK了。

　　C8051Fxxx單片機(jī)內(nèi)部也有一個21位的使用系統(tǒng)時鐘的定時器，該定時器檢測對其控制寄存器的兩次特定寫操作的時間間隔。如果這個時間間隔超過了編程的極限值，將產(chǎn)生一個WDT復(fù)位。

　　看門狗使用注意：大多數(shù)51 系列單片機(jī)都有看門狗,當(dāng)看門狗沒有被定時清零時,將引起復(fù)位。這可防止程序跑飛。設(shè)計者必須清楚看門狗的溢出時間以決定在合適的時候，清看門狗。清看門狗也不能太過頻繁否則會造成資源浪費。程序正常運行時，軟件每隔一定的時間(小于定時器的溢出周期)給定時器置數(shù)，即可預(yù)防溢出中斷而引起的誤復(fù)位。
看門狗運用：看門狗是恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行及有效的監(jiān)視管理器（具有鎖定光驅(qū)，鎖定任何指定程序的作用，可用在家庭中防止小孩無節(jié)制地玩游戲、上網(wǎng)、看錄像）等具有很好的應(yīng)用價值.

　　系統(tǒng)軟件"看門狗"的設(shè)計思路：

　　1.看門狗定時器T0的設(shè)置。在初始化程序塊中設(shè)置T0的工作方式，并開啟中斷和計數(shù)功能。系統(tǒng)Fosc=12 MHz，T0為16位計數(shù)器，最大計數(shù)值為(2的10次方)-1=65 535，T0輸入計數(shù)頻率是．Fosc/12，溢出周期為(65 535+1)／1=65 536(μs)。

　　2.計算主控程序循環(huán)一次的耗時?？紤]系統(tǒng)各功能模塊及其循環(huán)次數(shù)，本系統(tǒng)主控制程序的運行時間約為16．6 ms。系統(tǒng)設(shè)置"看門狗"定時器T0定時30 ms(T0的初值為65 536-30 000=35 536)。主控程序的每次循環(huán)都將刷新T0的初值。如程序進(jìn)入"死循環(huán)"而T0的初值在30 ms內(nèi)未被刷新，這時"看門狗"定時器T0將溢出并申請中斷。

　　3.設(shè)計T0溢出所對應(yīng)的中斷服務(wù)程序。此子程序只須一條指令，即在T0對應(yīng)的中斷向量地址(000BH)寫入"無條件轉(zhuǎn)移"命令，把計算機(jī)拖回整個程序的第一行，對單片機(jī)重新進(jìn)行初始化并獲得正確的執(zhí)行順序。