【GD32F303紅楓派開發(fā)板使用手冊】第十講 FWDGT-獨立看門狗實驗

10.1實驗內(nèi)容

通過本實驗主要學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：

• 獨立看門狗的原理
• 獨立看門狗功能介紹
• 實現(xiàn)獨立看門狗功能

10.2實驗原理

10.2.1看門狗的原理

一般來說，搭配MCU的產(chǎn)品都需要有長期運行的需求，特別像一些工業(yè)設(shè)備，可能要求運行個幾年都不關(guān)機(jī)，但誰也不能保證在這幾年里，MCU里面的代碼不出任何問題，更何況自然環(huán)境中還存在很多電磁干擾、靜電等，都可能會導(dǎo)致MCU出現(xiàn)運行異常的情況，比如程序卡死啦，進(jìn)入錯誤狀態(tài)啦等等，這個時候，我們就可以通過一個非?？蓯鄣耐庠O(shè)——看門狗，來幫助MCU從異常狀態(tài)復(fù)位，讓程序重新開始從頭運行。

看門狗實際上是一個定時器，它的工作原理是：將看門狗定時器的計數(shù)器設(shè)定一個初始值，看門狗開始運行后，定時器中的計數(shù)值會在每一個計數(shù)器時鐘來的時候減1，如果這個計數(shù)值減到0，看門狗就會內(nèi)部給MCU一個復(fù)位信號使MCU復(fù)位。所以應(yīng)用程序中必須每隔一段時間要對看門狗的計數(shù)值進(jìn)行一次重載（看門狗計數(shù)器恢復(fù)到初始值），這樣看門狗的計數(shù)器就不會減到0了，而當(dāng)程序出現(xiàn)卡死的情況時，由于不再對看門狗計數(shù)器重載，看門狗就會讓MCU復(fù)位，使MCU從卡死狀態(tài)恢復(fù)出來。這種工作方式是不是就像一條狗，你要每隔一段時間去喂它，否則它就不給你“看門”了，“看門狗”的名字，就是這么來的。

GD32F303片上有兩個看門狗外設(shè)——獨立看門狗（FWDGT）和窗口看門狗（WWDGT），本章我們只講獨立看門狗。

10.2.2獨立看門狗（FWDGT）的時鐘

前面講到，看門狗的計數(shù)值在每一個計數(shù)器時鐘來的時候減1，那么這個時鐘是什么呢，我們來看一下GD32F303ZE的時鐘樹：

從時鐘樹可以看到，F(xiàn)WDGT的時鐘來源于IRC40K，這是GD32F303的內(nèi)部時鐘，典型的頻率值是40KHz。但要注意，這個IRC40K不是直接連到FWDGT計數(shù)器的，而是需要經(jīng)過一個預(yù)分頻器，這個分頻器大小通過FWDGT_PSC進(jìn)行設(shè)定。

預(yù)分頻寄存器（FWDGT_PSC）：

如設(shè)定PS[2:0]為001b，那么計數(shù)器的時鐘頻率就為40K/8 = 5KHz，即每隔200us計數(shù)值減1。

10.2.3獨立看門狗（FWDGT）的重裝載

說完時鐘，我們來說下FWDGT的計數(shù)器和重裝載。計數(shù)器就是按照前面說的，每來一個計數(shù)器時鐘，計數(shù)器減1，而計數(shù)器的初始值，來自于重裝載寄存器。

重裝載寄存器（FWDGT_RLD）：

從“描述”中我們可以看出，向FWDGT_CTL寫入0xAAAA（即喂狗，詳見用戶手冊FWDGT_CTL寄存器），重裝載寄存器中的數(shù)值就會自動加載到FWDGT的計數(shù)器中。

重裝載寄存器（FWDGT_RLD）是一個12位的計數(shù)器，這就意味著重裝載最大值為65535，再結(jié)合上一節(jié)的時鐘分頻，F(xiàn)WDGT設(shè)定的最大/最小超時周期見下表：

10.2.4獨立看門狗的使用注意事項

獨立看門狗的時鐘源來自于IRC40K，這個內(nèi)部時鐘實際上不是非常的準(zhǔn)確，所以在設(shè)定看門狗重載值和分配器時需要留有一定的余量，防止應(yīng)用程序由于IRC40K頻率偏差而來不及喂狗，導(dǎo)致不必要的MCU復(fù)位。

10.3硬件設(shè)計

本實驗我們通過紅楓派開發(fā)板LED0的狀態(tài)來指示MCU復(fù)位情況，用LED1來指示喂狗的情況。

10.4代碼解析

10.4.1獨立看門狗初始化和喂狗函數(shù)

在driver_wdgt.c中定義了獨立看門狗的配置函數(shù)drive_fwdgt_config和喂狗函數(shù)Feed_fwdgt：

10.4.2main函數(shù)實現(xiàn)

以下為main函數(shù)代碼：

本例程main函數(shù)首先進(jìn)行了延時函數(shù)初始化，再初始化LED0和LED1，并將LED0點亮2s鐘后熄滅，然后配置獨立看門狗時鐘預(yù)分頻為64分頻，重載值為1000，即超時時間為625/（40K/64）= 1s，再每500ms翻轉(zhuǎn)一次LED1，同時進(jìn)行喂狗，最后進(jìn)入while(1)循環(huán)。

10.5實驗結(jié)果

紅楓派開發(fā)板上電后，LED0燈亮，2s鐘后熄滅，隨后LED1閃爍5次，再經(jīng)過一段時間后LED1燈滅，LED0復(fù)亮，周而復(fù)始。

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