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独立看门狗(IWDG)的主要特性是什么?

独立看门狗(IWDG)的主要特性是什么?
独立看门狗(IWDG)的功能是什么?
独立看门狗(IWDG)的库函数接口有哪些?
如何去计算独立看门狗(IWDG)的超过时间?

回帖(1)

吴桦

2021-7-27 16:37:49
  一、独立看门狗
  独立看门狗 (IWDG) 由其专用低速时钟 (LSI) 驱动,因此即便在主时钟发生故障时仍然保持工作状态。
  “独立”,这个独立表现在该看门狗有自己的振荡硬件威廉希尔官方网站 ,不用依靠于PPL分频的时钟信号,能够独立运行,所以当主时钟受到干扰的时候,独立看门狗还是仍然可以继续工作,如果没有正常喂狗,则会复位CPU。
  用到32KHZ,收到的干扰较小,且能够 降低功耗。
  1、主要特性
  。自由运行递减计数器
  。时钟由独立 RC 振荡器提供(可在待机和停止模式下运行)
  。当递减计数器值达到 0x000 时产生复位(如果看门狗已激活)
  如果要防止看门拘导致CPU复位,在计数值减到0之前,重载计数值就可以,这个动作“喂狗”!
  注意:一般避免在while里面喂狗,怕不及时,一般放在定时器中断里面进行喂狗,但是定时器喂狗的计数时间要小于看门狗的计数时间。
  
  2、功能说明
  当通过对关键字寄存器 (IWDG_KR) 写入值 0xCCCC 启动独立看门狗时,计数器开始从复位值 0xFFF 递减计数。当计数器计数到终值 (0x000) 时会产生一个复位信号(IWDG 复位)。
  任何时候将关键字 0xAAAA 写到 IWWDG_KR 寄存器中, IWDG_RLR 的值就会被重载到计数器,从而避免产生看门狗复位。
  3、框图
  STM32F4xx英文参考手册.pdf 第700页
  4、库函数接口
  a.解锁独立看够寄存器保护,对IWDG-》KR写入0x5555。
  @brief Enables or disables write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers.
  @param IWDG_WriteAccess: new state of write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers.
  This parameter can be one of the following values:
  @arg IWDG_WriteAccess_Enable: Enable write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers
  @arg IWDG_WriteAccess_Disable: Disable write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers
  void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess){ /* Check the parameters */ assert_param(IS_IWDG_WRITE_ACCESS(IWDG_WriteAccess)); IWDG-》KR = IWDG_WriteAccess;}
  b.设置独立看门狗分频值
  This parameter can be one of the following values:
  @arg IWDG_Prescaler_4: IWDG prescaler set to 4
  @arg IWDG_Prescaler_8: IWDG prescaler set to 8
  @arg IWDG_Prescaler_16: IWDG prescaler set to 16
  @arg IWDG_Prescaler_32: IWDG prescaler set to 32
  @arg IWDG_Prescaler_64: IWDG prescaler set to 64
  @arg IWDG_Prescaler_128: IWDG prescaler set to 128
  @arg IWDG_Prescaler_256: IWDG prescaler set to 256
  void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler)
  c.设置独立看门狗重载值
  @brief Sets IWDG Reload value.
  @param Reload: specifies the IWDG Reload value.
  This parameter must be a number between 0 and 0x0FFF.
  void IWDG_SetReload(uint16_t Reload)
  d.独立看门狗重载计数值
  @brief Reloads IWDG counter with value defined in the reload register
  (write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers disabled)。
  void IWDG_ReloadCounter(void) e.检查是否看门狗复位
  为什么需要检查是否看门狗复位呢?用于记录当前系统工作可靠性,方便工程师了解。
  @brief Checks whether the specified RCC flag is set or not.
  @param RCC_FLAG: specifies the flag to check.
  This parameter can be one of the following values:
  @arg RCC_FLAG_HSIRDY: HSI oscillator clock ready
  @arg RCC_FLAG_HSERDY: HSE oscillator clock ready
  @arg RCC_FLAG_PLLRDY: main PLL clock ready
  @arg RCC_FLAG_PLLI2SRDY: PLLI2S clock ready
  @arg RCC_FLAG_PLLSAIRDY: PLLSAI clock ready (only for STM32F42xxx/43xxx devices)
  @arg RCC_FLAG_LSERDY: LSE oscillator clock ready
  @arg RCC_FLAG_LSIRDY: LSI oscillator clock ready
  @arg RCC_FLAG_BORRST: POR/PDR or BOR reset
  @arg RCC_FLAG_PINRST: Pin reset
  @arg RCC_FLAG_PORRST: POR/PDR reset
  @arg RCC_FLAG_SFTRST: Software reset
  @arg RCC_FLAG_IWDGRST: Independent Watchdog reset
  @arg RCC_FLAG_WWDGRST: Window Watchdog reset
  @arg RCC_FLAG_LPWRRST: Low Power reset
  @retval The new state of RCC_FLAG (SET or RESET)。
  FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG)
  5、计算超时时间
  例如:当前独立看门狗输入时钟源为32KHz,若再经过256分频,此时独立看门狗时钟=32KHz/256=125Hz,表示的是125减到0的时候,一秒钟到达。
  同时独立看门狗设置重载值为125,则溢出时间为1S;设置重载值为250,则溢出时间为2S。
  按键实现独立看门狗喂狗。(以STM32F429为例)
  bsp_iwdg.c文件
  #include “。/iwdg/bsp_iwdg.h” #include “。/led/bsp_led.h”void iwdg_config(void){ /* 检查是否由独立看门狗导致的复位,如果发现经常由看门狗导致的复位,那么要检查软硬件问题 */ if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET) { /* IWDGRST flag set */ /* 亮红灯 */ LED_RED; /* Clear reset flags,清除标志位 */ RCC_ClearFlag(); } else { /* IWDGRST flag is not set */ /* 亮蓝灯 */ LED_BLUE; } /* 独立看门狗寄存器是受到保护的,现在进行解锁动作*/ IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); //设置看门狗的时钟 40000/64=625HZ 表示的意思就是计数值从625减到1的时候,1秒钟的到达 IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_64); /* 设置重载数值,即超时时间 ,值区间在0-0XFFF,即0-4095 获得1s的超时时间,即需要满足关系式:40 000 /64 / x =1s x= 625 ,x也在0-4095的区间内,所以满足需求 如果要设置2s为超时时间,那么40000/64/y = 2s y=625*2=1250 最大的超时时间:4095/625 = 6.552s */ IWDG_SetReload(625); /* Reload IWDG counter,重载计数值,就是喂狗,可以写个feed_dog函数封装起来 */ IWDG_ReloadCounter(); /* Enable IWDG ,使能看门狗*/ IWDG_Enable(); }也可以封装起来,如下所示/* * 设置 IWDG 的超时时间 * Tout = prv/40 * rlv (s) * prv可以是[4,8,16,32,64,128,256] * 独立看门狗使用LSI作为时钟。 * LSI 的频率一般在 30~60KHZ 之间,根据温度和工作场合会有一定的漂移,我 * 们一般取 40KHZ,所以独立看门狗的定时时间并一定非常精确,只适用于对时间精度 * 要求比较低的场合。 * * rlv:预分频器值,取值范围为:0-0XFFF * 函数调用举例: * IWDG_Config(IWDG_Prescaler_64 ,625); // IWDG 1s 超时溢出 * (64/40)*625 = 1s */void IWDG_Config(uint8_t prv ,uint16_t rlv){ // 使能 预分频寄存器PR和重装载寄存器RLR可写 IWDG_WriteAccessCmd( IWDG_WriteAccess_Enable ); // 设置预分频器值 IWDG_SetPrescaler( prv ); // 设置重装载寄存器值 IWDG_SetReload( rlv ); // 把重装载寄存器的值放到计数器中 IWDG_ReloadCounter(); // 使能 IWDG IWDG_Enable(); }// 喂狗void IWDG_Feed(void){ // 把重装载寄存器的值放到计数器中,喂狗,防止IWDG复位 // 当计数器的值减到0的时候会产生系统复位 IWDG_ReloadCounter();}
  bsp_iwdg.h
  #ifndef __IWDG_H#define __IWDG_H#include “stm32f4xx.h”void IWDG_Config(uint8_t prv ,uint16_t rlv);void IWDG_Feed(void);void iwdg_config(void);#endif /* __IWDG_H */
  bsp_led.c
  #include “。/led/bsp_led.h” void LED_GPIO_Config(void){ /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /*开启LED相关的GPIO外设时钟*/ RCC_AHB1PeriphClockCmd ( LED1_GPIO_CLK|LED2_GPIO_CLK|LED3_GPIO_CLK|LED4_GPIO_CLK, ENABLE); /*选择要控制的GPIO引脚*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_PIN; /*设置引脚模式为输出模式*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /*设置引脚的输出类型为推挽输出*/ GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /*设置引脚为上拉模式,默认LED亮*/ GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; /*设置引脚速率为50MHz */ GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; /*调用库函数,使用上面配置的GPIO_InitStructure初始化GPIO*/ GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /*选择要控制的GPIO引脚*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED2_PIN; GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /*选择要控制的GPIO引脚*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED3_PIN; GPIO_Init(LED3_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /*选择要控制的GPIO引脚*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED4_PIN; GPIO_Init(LED4_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /*关闭RGB灯*/ LED_RGBOFF; /*指示灯默认开启*/ LED4(ON); }
  bsp_led.h
  #ifndef __LED_H#define __LED_H#include “stm32f4xx.h”//引脚定义/*******************************************************///R 红色灯#define LED1_PIN GPIO_Pin_10 #define LED1_GPIO_PORT GPIOH #define LED1_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOH//G 绿色灯#define LED2_PIN GPIO_Pin_11 #define LED2_GPIO_PORT GPIOH #define LED2_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOH//B 蓝色灯#define LED3_PIN GPIO_Pin_12 #define LED3_GPIO_PORT GPIOH #define LED3_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOH//小指示灯#define LED4_PIN GPIO_Pin_11 #define LED4_GPIO_PORT GPIOD #define LED4_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOD/************************************************************//** 控制LED灯亮灭的宏, * LED低电平亮,设置ON=0,OFF=1 * 若LED高电平亮,把宏设置成ON=1 ,OFF=0 即可 */#define ON 0#define OFF 1/* 带参宏,可以像内联函数一样使用 */#define LED1(a) if (a)  GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN); else  GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)#define LED2(a) if (a)  GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN); else  GPIO_ResetBits(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)#define LED3(a) if (a)  GPIO_SetBits(LED3_GPIO_PORT,LED3_PIN); else  GPIO_ResetBits(LED3_GPIO_PORT,LED3_PIN) #define LED4(a) if (a)  GPIO_SetBits(LED4_GPIO_PORT,LED4_PIN); else  GPIO_ResetBits(LED4_GPIO_PORT,LED4_PIN)/* 直接操作寄存器的方法控制IO */#define digitalHi(p,i) {p-》BSRRL=i;} //设置为高电平 #define digitalLo(p,i) {p-》BSRRH=i;} //输出低电平#define digitalToggle(p,i) {p-》ODR ^=i;} //输出反转状态/* 定义控制IO的宏 */#define LED1_TOGGLE digitalToggle(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)#define LED1_OFF digitalHi(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)#define LED1_ON digitalLo(LED1_GPIO_PORT,LED1_PIN)#define LED2_TOGGLE digitalToggle(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)#define LED2_OFF digitalHi(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)#define LED2_ON digitalLo(LED2_GPIO_PORT,LED2_PIN)#define LED3_TOGGLE digitalToggle(LED3_GPIO_PORT,LED3_PIN)#define LED3_OFF digitalHi(LED3_GPIO_PORT,LED3_PIN)#define LED3_ON digitalLo(LED3_GPIO_PORT,LED3_PIN)#define LED4_TOGGLE digitalToggle(LED4_GPIO_PORT,LED4_PIN)#define LED4_OFF digitalHi(LED4_GPIO_PORT,LED4_PIN)#define LED4_ON digitalLo(LED4_GPIO_PORT,LED4_PIN)/* 基本混色,后面高级用法使用PWM可混出全彩颜色,且效果更好 *///红#define LED_RED  LED1_ON; LED2_OFF LED3_OFF//绿#define LED_GREEN  LED1_OFF; LED2_ON LED3_OFF//蓝#define LED_BLUE  LED1_OFF; LED2_OFF LED3_ON //黄(红+绿) #define LED_YELLOW  LED1_ON; LED2_ON LED3_OFF//紫(红+蓝)#define LED_PURPLE  LED1_ON; LED2_OFF LED3_ON//青(绿+蓝)#define LED_CYAN  LED1_OFF; LED2_ON LED3_ON //白(红+绿+蓝)#define LED_WHITE  LED1_ON; LED2_ON LED3_ON //黑(全部关闭)#define LED_RGBOFF  LED1_OFF; LED2_OFF LED3_OFF void LED_GPIO_Config(void);#endif /* __LED_H */
  bsp_key.c
  #include “。/key/bsp_key.h” /// 不精确的延时void Key_Delay(__IO u32 nCount){ for(; nCount != 0; nCount--);} /** * @brief 配置按键用到的I/O口 * @param 无 * @retval 无 */void Key_GPIO_Config(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /*开启按键GPIO口的时钟*/ RCC_AHB1PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK|KEY2_GPIO_CLK,ENABLE); /*选择按键的引脚*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_PIN; /*设置引脚为输入模式*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; /*设置引脚不上拉也不下拉*/ GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /*使用上面的结构体初始化按键*/ GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /*选择按键的引脚*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_PIN; /*使用上面的结构体初始化按键*/ GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); }/** * @brief 检测是否有按键按下 * @param 具体的端口和端口位 * @arg GPIOx: x可以是(A.。.G) * @arg GPIO_PIN 可以是GPIO_PIN_x(x可以是1.。.16) * @retval 按键的状态 * @arg KEY_ON:按键按下 * @arg KEY_OFF:按键没按下 */uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin){ /*检测是否有按键按下 */ if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON ) { /*等待按键释放 */ while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON); return KEY_ON; } else return KEY_OFF;}
  bsp_key.h
  #ifndef __KEY_H#define __KEY_H#include “stm32f4xx.h”//引脚定义/*******************************************************/#define KEY1_PIN GPIO_Pin_0 #define KEY1_GPIO_PORT GPIOA #define KEY1_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOA#define KEY2_PIN GPIO_Pin_13 #define KEY2_GPIO_PORT GPIOC #define KEY2_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOC/*******************************************************/ /** 按键按下标置宏 * 按键按下为高电平,设置 KEY_ON=1, KEY_OFF=0 * 若按键按下为低电平,把宏设置成KEY_ON=0 ,KEY_OFF=1 即可 */#define KEY_ON 1#define KEY_OFF 0void Key_GPIO_Config(void);uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,u16 GPIO_Pin);#endif /* __LED_H */
  main.c
  #include “stm32f4xx.h”#include “。/led/bsp_led.h”#include “。/key/bsp_key.h” #include “。/iwdg/bsp_iwdg.h”static void Delay(__IO u32 nCount); /*现象是:如果1s内没进行按键喂狗,那么CPU复位,1S闪烁一次。如果1S内喂狗成功,显示绿灯。 */int main(void){ /* LED 端口初始化 */ LED_GPIO_Config(); Delay(0X8FFFFF); /*初始化按键*/ Key_GPIO_Config(); // IWDG 1s 超时溢出 iwdg_config(); //while部分是我们在项目中具体需要写的代码,这部分的程序可以用独立看门狗来监控 //如果我们知道这部分代码的执行时间,比如是500ms,那么我们可以设置独立看门狗的 //溢出时间是600ms,比500ms多一点,如果要被监控的程序没有跑飞正常执行的话,那么 //执行完毕之后就会执行喂狗的程序,如果程序跑飞了那程序就会超时,到达不了喂狗的 //程序,此时就会产生系统复位。但是也不排除程序跑飞了又跑回来了,刚好喂狗了, //歪打正着。所以要想更精确的监控程序,可以使用窗口看门狗,窗口看门狗规定必须 //在规定的窗口时间内喂狗。 while(1) { if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_PIN) == KEY_ON ) { // 喂狗,如果不喂狗,系统则会复位,复位后亮红灯,如果在1s // 时间内准时喂狗的话,则会亮绿灯 IWDG_ReloadCounter(); //喂狗后亮绿灯 LED_GREEN; } }}static void Delay(__IO uint32_t nCount) //简单的延时函数{ for(; nCount != 0; nCount--);}
  不过,最好是在定时器中断进行喂狗!!!!主程序中的事件多了可能来不及处理
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