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硬件看门狗芯片电路图(stm32看门狗的作用)

时间:2023-05-04 23:52:19 阅读:75310 作者:1592

资料来源: https://www.cn blogs.com/Liu-Jing/p/7243029.html

章参考资料: 《STM32F4XX 中文参考手册》 IWDG章。

1、IWDG介绍:

STM32有两个看门狗。 一个是独立看门狗,另一个是窗口看门狗。 独立看门狗叫宠物狗,窗口看门狗叫警犬。 本章主要分析独立看门狗的功能框图及其应用。 独立的看门狗是一个简单易懂的12位递减计数器,如果计数器的值从某个值持续减少到0,系统将生成名为IWDG_RESET的复位信号。 在计数未达到0之前更新计数器的值,就不会产生复位信号。 这个动作是给我们常说的狗喂食。 看门狗功能由VDD电压域提供,也可在停止模式和待机模式下工作。

2、IWDG功能块分析

独立看门狗时钟

看门狗的时钟由独立的RC振荡器LSI提供,即使主时钟发生故障也有效,非常独立。 LSI的频率一般为30~60KHZ,根据温度和工作情况会有一定的漂移。 因为我们通常采用40KHZ,所以独立看门狗的计时时间一定非常准确,只适用于要求时间精度的情况。

计数器时钟

递减计数器的时钟是通过LSI为8位的预分频器获得的,并且可以操作预分频器寄存器IWDG_PR来设置分频系数。 分频系数为[4、8、16、32、64、128、256、256],计数器时钟CK_CNT=40/4*2^PRV

计数器

独立的看门狗计数器是12位递减计数器,最大值为0XFFF,计数器为0时将产生复位信号:IWDG_RESET,重新启动程序使其动作。 如果在计数器变为0之前刷新了计数器的值,则不产生复位信号,通常会赋予狗重新刷新计数器值的动作。

重新加载寄存器

重载寄存器是12位寄存器,计数器中包含要刷新的值。 该值的大小决定了独立看门狗的溢出时间。 超时时间tout=(4*2^prv )/40*rlv ) s ),PRV是复制器寄存器的值,rlv是重载寄存器的值。

键寄存器

键值寄存器IWDG_KR可以说是独立看门狗的一个控制寄存器,主要有三种控制方式,在该寄存器中写入以下三个不同的值会有不同的效果。

通过向密钥寄存器写入0XCCC来启动看门狗是软件启动的方式,一旦启动独立的看门狗,就不能关闭,只需复位即可关闭。

状态寄存器

状态寄存器SR只有位0:PVU和位1:RVU有效,这两个人只能通过硬件操作,不能通过软件操作。 RVU :看门狗计数器重装值更新,硬件集1表示重装值更新正在进行,更新完成后硬件清零。 PVU:看门狗的预分频值被更新,硬件集1指示预分频值的更新正在进行中,并且在更新完成时由硬件清除0。 因此,只有RVU/PVU为0时,才能更新重载寄存器/预分频寄存器。

left:auto;text-align:left;">3、 怎么用 IWDG

  独立看门狗一般用来检测和解决由程序引起的故障,比如一个程序正常运行的时间是50ms,在运行完这个段程序之后紧接着进行喂狗,我们设置独立看门狗的定时溢出时间为60ms,比我们需要监控的程序 50ms 多一点,如果超过 60ms 还没有喂狗,那就说明我们监控的程序出故障了,跑飞了,那么就会产生系统复位,让程序重新运行。

4 、IWDG超时实验

硬件设计:

1-IWDG,属于内部资源,无需外部硬件
2-KEY 一个
3-LED 两个,用开发板自带的RGB灯即可

实验设计

配置IWDG的超时时间为1S,如果在1S之内没有及时喂狗的话,产生系统复位,并用LED灯的状态变化来指示。

编程要点

1-如何配置IWDG的超时时间?
2-如果编写喂狗函数?
3-在main函数里面的什么地方喂狗比较合适?

 配置IWDG的超时时间。

/* * 设置 IWDG 的超时时间 * Tout = prv/40 * rlv (s) * prv可以是[4,8,16,32,64,128,256] * prv:预分频器值,取值如下: * @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 * * 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:重装载寄存器的值,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(); }

喂狗函数:

// 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();}

#include "stm32f4xx.h"#include "./led/bsp_led.h"#include "./key/bsp_key.h" #include "./iwdg/bsp_iwdg.h"static void Delay(__IO u32 nCount); int main(void){ /* LED 端口初始化 */ LED_GPIO_Config(); Delay(0X8FFFFF); /* 检查是否为独立看门狗复位 */ if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET) { /* 独立看门狗复位 */ /* 亮红灯 */ LED_RED; /* 清除标志 */ RCC_ClearFlag(); /*如果一直不喂狗,会一直复位,加上前面的延时,会看到红灯闪烁 在1s 时间内喂狗的话,则会持续亮绿灯*/ } else { /*不是独立看门狗复位(可能为上电复位或者手动按键复位之类的) */ /* 亮蓝灯 */ LED_BLUE; } /*初始化按键*/ Key_GPIO_Config(); // IWDG 1s 超时溢出 IWDG_Config(IWDG_Prescaler_64 ,625); //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_Feed(); //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--);}/*********************************************END OF FILE**********************/

程序先检查是否为独立看门狗复位,如果是独立看门狗复位亮红灯。如果一直不喂狗,会一直复位,加上前面的延时,会看到红灯闪烁,在1S时间内喂狗的话,则会持续亮绿灯。 

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