STM32單片機的獨立看門狗和窗口看門狗的特點及用法解析

1.看門狗介紹

看門狗這東西雖然簡單，但我相信絕大多程序員沒有足夠重視它。使用看門狗保證系統(tǒng)正常地運行是非常有必要的。我們在設計產(chǎn)品時，代碼以及硬件設計缺陷或是外界電磁干擾都有可能使系統(tǒng)死機，如果不能正常對其進行復位，系統(tǒng)的可靠性將大打折扣。看門狗分為軟件看門狗和硬件看門狗兩類，其原理都是使用一個獨立定時器來計時，超出時間就會產(chǎn)生復位信號，主要區(qū)別看是否具有獨立的硬件結(jié)構(gòu)，如果有，就是硬件看門狗，如果是一個普通定時器實現(xiàn)的那么就是軟件看門狗。STM32F407片內(nèi)有兩個看門狗：獨立看門狗IWDG以及窗口看門狗WWDG，下面來討論各自的特點和用法。

2.IWDG的特點以及使用

IWDG是一個獨立看門狗，具有獨立于系統(tǒng)的時鐘，與片外看門狗更為相似，使用片內(nèi)獨立的阻容時鐘發(fā)生電路計時，記錄時間為=（時鐘頻率（40KHz）/ 分頻數(shù)）*IWDG_SetReload（t），t《0xFFF.也就是說記錄的最大設定的復位時間為 （1/40K）*256*0xFFF = 26.2 S。由于IWDG使用的時鐘本身不準確，會因為漂移產(chǎn)生一定變化，喂狗時應該給出一定的裕量。另外，這個時鐘與系統(tǒng)時鐘并無關(guān)聯(lián)，所有也不能與系統(tǒng)進行同步產(chǎn)生中斷，一旦定時時間到后就會產(chǎn)生復位信號，系統(tǒng)來不及存儲當前運行狀態(tài)就會重啟，可以在要求不高的場合使用。

3.WWDG的特點以及使用

WWDG具有一個獨立的7位定時器，使用系統(tǒng)時鐘，可以產(chǎn)生系統(tǒng)中斷。其定時最時間為（1/PCLK1）* 4096） * 分頻系數(shù)（最大為8）*（0x7F – 0x3F）= 58ms.其復位的條件是：

（1）當計數(shù)器的數(shù)值從0x40減到0x3F

（2）當刷新看門狗時計數(shù)器的數(shù)值大于窗口上限值時

滿足任何一條都可以產(chǎn)生復位信號。通常情況下設置窗口上限值為0x7F，下限值默認為0x40，計數(shù)器向下數(shù)到0x40就會產(chǎn)生中斷，下個910us后變?yōu)?x3F就會復位系統(tǒng)。

仔細想想可以發(fā)現(xiàn)三個問題。

第一、我們可以發(fā)現(xiàn)即使設定了最大值，WWDG最大計時僅僅有58ms，我們在比較大的程序中也沒必要運行一小段就添加一個喂狗程序，想使其定時5S或10S的時間再復位系統(tǒng)應該怎樣處理呢？

通過實驗我找到一種方法，就是在中斷函數(shù)中再做一個額外計數(shù)器，如果計數(shù)器沒有達到設定值，就重新加載喂狗定時器初值，同時使設定值加1，當計數(shù)器達到設定值時，就不加載喂狗定時器初值，這時看門狗定時器就會從從0x40減到0x3F產(chǎn)生系統(tǒng)復位。使用這個方法可以將定時時間拓展到 58ms*額外計數(shù)器設定值，定個幾十秒都不是問題。

第二，當額外計數(shù)器達到設定值時，此時說明程序沒有及時復位這個額外計數(shù)器，軟件或硬件發(fā)生了錯誤，將時系統(tǒng)復位，我們需要存儲一些運行過程中的變量，僅僅有不到1ms的時間（從0x40減到0x3F最長大概為910us）怎么夠用呢？

這樣就先寫Wwdg_Feed（0x7F）重新加定時器初值，再對我們的存儲函數(shù)進行改造，多添加一些Wwdg_Feed（0x7F）函數(shù)，使其不至于再減到0x40，存儲工作都做好之后，不再喂狗，那么再次發(fā)生中斷后不再喂狗就會復位系統(tǒng)了。

第三，如果發(fā)生復位，如何區(qū)分是上電復位還是看門狗復位呢？

在初始化WWDG時候，有一個RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_WWDGRST）可以用于判斷是否發(fā)生看門狗復位，如果是重新上電引起的復位這個值當然是系統(tǒng)默認值，如果是看門狗復位的話這個值就會發(fā)生變化，這樣就可以針對這兩種不同狀態(tài)進行狀態(tài)恢復。