STM32CubeMX系列教程15:看门狗(WDG)

2016-5-3 17:11| 发布者: MyMX1213| 查看: 54048| 评论: 7

摘要: 本章介绍STM32Fxx的两种看门狗：独立看门狗(IWDG)和窗口看门狗(WWDG)

一、看门狗简介

看门狗其实就是一个定时器，从功能上说它可以让微控制器在程序发生意外（程序进入死循环或跑飞）的时候，能重新回复到系统刚上电状态，以保障系统出问题的时候可以重启一次。说的复杂一点，看门狗就是能让程序出问题是能重新启动系统。

二、独立看门狗（IWDG）

前文再续，书接上一会，上一章说到待机模式可以通过IWDG唤醒，独立看门口功能框图如下。实际上独立看门口狗就是一个递减计数器，当计时器的值减到0时，IWDG会产生一个复位信号，系统复位重新启动。为避免产生看门狗复位，则需在计数器减到0之前重载计数器,即“喂狗”。当程序出错时没有刷新计数器，计数器递减到0，系统复位重新启动，避免程序继续错误运行。

本章程序在串口printf工程的基础上修改，复制串口printf的工程，修改文件夹名。击STM32F746I.ioc打开STM32cubeMX的工程文件重新配置，开启独立看门狗（IWDG）。

IWDG参数配置如下。IWDG的时钟为32kHz,此时设置计数器时钟为32分频，则分频后的时钟频率为1KHz.递减基础器重载值（down-counter reload value）配置为1000,即1000ms不刷新IWDG系统复位。IWDG窗口值（windows value）为默认不修改。当计数器的值大于窗口值时，如果执行重载操作，则会产生复位。

生成报告以及代码，编译程序。在iwdg.c文件中可以看到IWDG初始化函数。在stm32f7xx_hal_iwdg.h头文件中可以看到IWDG的操作函数。

在main()函数中开启IWDG.

  /* USER CODE BEGIN 2 */
    /* Start the IWDG */
    HAL_IWDG_Start(&hiwdg);
    printf("\n\r***** WaveShare Open7XXI-C Board *****\n\r");
  /* USER CODE END 2 */

在while循环中每延时800ms刷新一次IWDG,重载计数器。

 /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */
 
  /* USER CODE BEGIN 3 */
        /* Set counter reload value to obtain 1000ms IWDG TimeOut.
        IWDG counter clock Frequency = LsiFreq / 32
        Counter Reload Value = 1000  */
        printf("\n\r Refreshes the IWDG !!!\n\r");
        /* Refresh IWDG: reload counter */
        HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);
        HAL_Delay(800);
  }
 /* USER CODE END 3 */

编译程序并下载到开发板。打开串口调试助手,设置波特率为115200,串口助手上面会显示如下信息。

当在while循环中注释掉HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg)语句，不刷新计数器。重新编译程序时串口会输出如下信号，由于不刷新计数器，独立看门狗每1000ms复位重启一次。

再实际应用中，独立看门狗刷新操作不会再while循环中，而且也不好计算时间。一般都是通过定时器中断处理函数中刷新IWDG。

三、窗口看门狗（WWDG)

窗口看门狗相对独立看门狗对计数器的刷新时间要求更加严格。必须在限定的时间窗口内刷新计数器。

窗口看门狗激活情况下，满足以下条件会产生复位。

1.当递减计数器的值小于0x40时(即从0x40滚到0x3F)会产生复位。

2.当计数器值大于窗口寄存器的值时，如果软件重载计数器，则会产生复位。

从上面的时序图中可以看到，如果递减计数器的值(T[6:0])大于窗口寄存器（W[6:0]）的值，重载计数器会产生复位。当递减计时器的值小于0x40时，也会产生复位。所以只能在W[6:0] ~ 0x3F之间刷新，在窗口之外重载递减计数器时复位。存储在窗口寄存器（WWDG_CR）中的值必须介于0xFF和0xC0之间。开启窗口看门狗中断时，当递减计数器的值等于0x40时触发中断。

复制串口printf的工程，修改文件夹名。击STM32F746I.ioc打开STM32cubeMX的工程文件重新配置，开启窗口看门狗（WWDG）。

配置WWDG计数器预分频为8，窗口寄存器的值为90，递减计数器刷新值为127。

WWDG时钟是挂接到APB1上，系统时钟为216MHz时，PCLK1时钟为54MHz。

则WWDG计数器的频率为：(PCLK1 (54MHz)/4096)/8) = 1648 Hz (~607 us) 

WWDG计数器刷新值为127，则超时时间为：~607 us * （127-63） = 39 ms

开启窗口看门狗中断。

生成报告以及代码，编译程序。在wwdg.c文件中可以看到WWDG初始化函数。在stm32f7xx_hal_wwdg.h头文件中可以看到IWDG的操作函数。
在main()函数中开启IWDG.

  /* USER CODE BEGIN 2 */
    /*##-1- Start the WWDG #####################################################*/ 
    HAL_WWDG_Start_IT(&hwwdg);
    printf("\n\r***** WaveShare Open7XXI-C Board *****\n\r");
  /* USER CODE END 2 */

在while循环中每延时1000ms输出一次信息。

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */
 
  /* USER CODE BEGIN 3 */
        printf("\n\r www.waveshare.net !!!\n\r");
        HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END 3 */


在main.c文件后面添加WWDG中断回调函数，当递减计数器的值为0x40触发中断，中断处理函数中刷新WWDG。

/* USER CODE BEGIN 4 */
/**
  * @brief  Early Wakeup WWDG callback.
  * @param  hwwdg: pointer to a WWDG_HandleTypeDef structure that contains
  *              the configuration information for the specified WWDG module.
  * @retval None
  */
void HAL_WWDG_WakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef* hwwdg)
{
  /* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_WWDG_WakeupCallback could be implemented in the user file
   */
    /*##-2- Refresh the WWDG #####################################################*/ 
    HAL_WWDG_Refresh(hwwdg, 127);
}
/* USER CODE END 4 */

编译程序并下载到开发板。打开串口调试助手,设置波特率为115200,串口助手上面会显示如下信息。


当在WWDG中断回调函数中注释掉HAL_WWDG_Refresh(hwwdg, 127)语句，不刷新计数器。重新编译程序时串口会输出如下信号，由于不刷新计数器，独立看门狗每39ms复位重启一次。

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