STM32的獨(dú)立看門狗

部自帶了 2 個(gè)看門狗：獨(dú)立看門狗（IWDG）和窗口看門狗（WWDG）

STM32 的獨(dú)立看門狗由內(nèi)部專門的 40Khz 低速時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，即使主時(shí)鐘發(fā)生故障，它也仍然
有效。這里需要注意獨(dú)立看門狗的時(shí)鐘是一個(gè)內(nèi)部 RC 時(shí)鐘，所以并不是準(zhǔn)確的 40Khz，而是
在 30~60Khz 之間的一個(gè)可變化的時(shí)鐘，只是我們?cè)诠浪愕臅r(shí)候，以 40Khz 的頻率來(lái)計(jì)算，看
門狗對(duì)時(shí)間的要求不是很精確，所以，時(shí)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(gè)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(huì)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(shí)間內(nèi)（通過(guò)定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)）沒(méi)有接收喂狗信號(hào)
（表示 MCU 已經(jīng)掛了），便實(shí)現(xiàn)處理器的自動(dòng)復(fù)位重啟（發(fā)送復(fù)位信號(hào)）。 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器具有寫(xiě)保護(hù)功能。要修改這兩個(gè)寄存器的值，必須先向
IWDG_KR 寄存器中寫(xiě)入 0x5555。將其他值寫(xiě)入這個(gè)寄存器將會(huì)打亂操作順序，寄存器將重新
被保護(hù)。重裝載操作(即寫(xiě)入 0xAAAA)也會(huì)啟動(dòng)寫(xiě)保護(hù)功能。
還有兩個(gè)寄存器，一個(gè)預(yù)分頻寄存器（IWDG_PR），該寄存器用來(lái)設(shè)置看門狗時(shí)鐘的分頻
系數(shù)。另一個(gè)重裝載寄存器。該寄存器用來(lái)保存重裝載到計(jì)數(shù)器中的值。該寄存器也是一個(gè) 32
位寄存器，但是只有低 12 位是有效的。
只要對(duì)以上三個(gè)寄存器進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，我們就可以啟動(dòng) STM32 的獨(dú)立看門狗，啟動(dòng)過(guò)
程可以按如下步驟實(shí)現(xiàn)（獨(dú)立看門狗相關(guān)的庫(kù)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(xiě)保護(hù)（向 IWDG_KR 寫(xiě)入 0X5555）
通過(guò)這步，我們?nèi)∠?IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的寫(xiě)保護(hù)，使后面可以操作這兩個(gè)寄存器,
設(shè)置 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的值。這在庫(kù)函數(shù)中的實(shí)現(xiàn)函數(shù)是：
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
這個(gè)函數(shù)非常簡(jiǎn)單，顧名思義就是開(kāi)啟/取消寫(xiě)保護(hù)，也就是使能/失能寫(xiě)權(quán)限。
2）設(shè)置獨(dú)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(shí)間（也就是看門狗溢
出時(shí)間），該時(shí)間的計(jì)算方式為：
Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40
其中 Tout 為看門狗溢出時(shí)間（單位為 ms）；prer 為看門狗時(shí)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?cè)O(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(shí)間就是 1s，只要你在一秒鐘之內(nèi)，有一次寫(xiě)入 0XAAAA 到 IWDG_KR，就不
會(huì)導(dǎo)致看門狗復(fù)位（當(dāng)然寫(xiě)入多次也是可以的）。這里需要提醒大家的是，看門狗的時(shí)鐘不是準(zhǔn)
確的 40Khz，所以在喂狗的時(shí)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(jì)數(shù)值喂狗（向 IWDG_KR 寫(xiě)入 0XAAAA）
庫(kù)函數(shù)里面重載計(jì)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(jì)數(shù)器
通過(guò)這句，將使 STM32 重新加載 IWDG_RLR 的值到看門狗計(jì)數(shù)器里面。即實(shí)現(xiàn)獨(dú)立看門
狗的喂狗操作。
4) 啟動(dòng)看門狗(向 IWDG_KR 寫(xiě)入 0XCCCC)
庫(kù)函數(shù)里面啟動(dòng)獨(dú)立看門狗的函數(shù)是：
IWDG_Enable(); //使能 IWDG
通過(guò)這句，來(lái)啟動(dòng) 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(kāi) IWDG，否則問(wèn)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(kāi)它，免得麻煩。
通過(guò)上面 4 個(gè)步驟，我們就可以啟動(dòng) 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(shí)間喂狗，否則將導(dǎo)致程序復(fù)位。利用這一點(diǎn)，我們本章將通過(guò)一個(gè) LED 燈來(lái)指
示程序是否重啟，來(lái)驗(yàn)證 STM32 的獨(dú)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(huì)產(chǎn)生復(fù)位，保持 DS0 的常亮，一旦超過(guò)看門狗定溢出時(shí)間（Tout）還沒(méi)按，
那么將會(huì)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(dú)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(shí)間計(jì)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(duì)寄存器 I 寫(xiě)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(jì)數(shù)器
IWDG_Enable(); //④使能 IWDG
}
//喂獨(dú)立看門狗
void IWDG_Feed(void)
{
IWDG_ReloadCounter();//reload
}

該代碼就 2 個(gè)函數(shù)，void IWDG_Init(u8 prer，u16 rlr)是獨(dú)立看門狗初始化函數(shù)，就是按照
上面介紹的步驟 1~4 來(lái)初始化獨(dú)立看門狗的。該函數(shù)有 2 個(gè)參數(shù)，分別用來(lái)設(shè)置與預(yù)分頻數(shù)與
重裝寄存器的值的。通過(guò)這兩個(gè)參數(shù)，就可以大概知道看門狗復(fù)位的時(shí)間周期為多少了。其計(jì)
算方式上面有詳細(xì)的介紹，這里不再多說(shuō)了。
void IWDG_Feed(void)函數(shù)，該函數(shù)用來(lái)喂狗，因?yàn)?STM32 的喂狗只需要向鍵值寄存器寫(xiě)
入 0XAAAA 即可,也就是調(diào)用 IWDG_ReloadCounter()函數(shù)，所以，我們這個(gè)函數(shù)也是簡(jiǎn)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(lái)了。
接下來(lái)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(dòng)
按鍵輸入和看門狗，在看門狗開(kāi)啟后馬山點(diǎn)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(lái)。這段代碼很容易理解，該部分代
碼如下：
int main(void)
{
delay_init();
//延時(shí)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(jí)，2 位響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
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(shí)間為 1s
LED0=0;
//點(diǎn)亮 LED0
while(1)
{
if(KEY_Scan(0)==KEY_UP)
{
IWDG_Feed(); //如果 WK_UP 按下,則喂狗
}
delay_ms(10);
};
}