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STM32的IWDG
時間：2019-07-12 來源：西安中心，高老師
1、什么是IWDG：
STM32 有兩個看門狗，一個是獨立看門狗另外一個是窗口看門狗，獨立看門狗號稱寵物狗，窗口看門狗號稱警犬，本章我們主要分析獨立看門狗的功能框圖和它的應(yīng)用。獨立看門狗用通俗一點的話來解釋就是一個 12 位的遞減計數(shù)器，當(dāng)計數(shù)器的值從某個值一直減到 0 的時候，系統(tǒng)就會產(chǎn)生一個復(fù)位信號，即 IWDG_RESET。如果在計數(shù)沒減到 0 之前，刷新了計數(shù)器的值的話，那么就不會產(chǎn)生復(fù)位信號，這個動作就是我們經(jīng)常說的喂狗。看門狗功能由 VDD 電壓域供電，在停止模式和待機模式下仍能工作。
2 、IWDG功能框圖剖析
①獨立看門狗時鐘
獨立看門狗的時鐘由獨立的 RC振蕩器 LSI提供，即使主時鐘發(fā)生故障它仍然有效，非常獨立。LSI的頻率一般在 30~60KHZ之間，根據(jù)溫度和工作場合會有一定的漂移，我們一般取 40KHZ，所以獨立看門狗的定時時間并一定非常精確，只適用于對時間精度要求比較低的場合。
②計數(shù)器時鐘
遞減計數(shù)器的時鐘由 LSI經(jīng)過一個 8位的預(yù)分頻器得到，我們可以操作預(yù)分頻器寄存器 IWDG_PR 來設(shè)置分頻因子，分頻因子可以是：[4,8,16,32,64,128,256,256]，計數(shù)器時鐘CK_CNT= 40/ 4*2^PRV，一個計數(shù)器時鐘計數(shù)器就減一。
③計數(shù)器
獨立看門狗的計數(shù)器是一個 12 位的遞減計數(shù)器，最大值為 0XFFF，當(dāng)計數(shù)器減到 0時，會產(chǎn)生一個復(fù)位信號:IWDG_RESET，讓程序重新啟動運行，如果在計數(shù)器減到 0 之前刷新了計數(shù)器的值的話，就不會產(chǎn)生復(fù)位信號，重新刷新計數(shù)器值的這個動作我們俗稱喂狗。
④重裝載寄存器
重裝載寄存器是一個 12 位的寄存器，里面裝著要刷新到計數(shù)器的值，這個值的大小決定著獨立看門狗的溢出時間。超時時間 Tout = (4*2^prv) / 40 * rlv (s) ，prv是預(yù)分頻器寄存器的值，rlv是重裝載寄存器的值。
⑤鍵值寄存器
鍵值寄存器 IWDG_KR 可以說是獨立看門狗的一個控制寄存器，主要有三種控制方式，往這個寄存器寫入下面三個不同的值有不同的效果。
通過寫往鍵寄存器寫 0XCCC 來啟動看門狗是屬于軟件啟動的方式，一旦獨立看門狗啟動，它就關(guān)不掉，只有復(fù)位才能關(guān)掉。
⑥狀態(tài)寄存器
狀態(tài)寄存器 SR只有位 0：PVU和位 1：RVU有效，這兩位只能由硬件操作，軟件操作不了。RVU：看門狗計數(shù)器重裝載值更新，硬件置 1 表示重裝載值的更新正在進行中，更新完畢之后由硬件清 0。PVU: 看門狗預(yù)分頻值更新，硬件置’1’指示預(yù)分頻值的更新正在進行中，當(dāng)更新完成后，由硬件清 0。所以只有當(dāng) RVU/PVU等于 0 的時候才可以更新重裝載寄存器/預(yù)分頻寄存器。
3、 怎么用 IWDG
獨立看門狗一般用來檢測和解決由程序引起的故障，比如一個程序正常運行的時間是50ms，在運行完這個段程序之后緊接著進行喂狗，我們設(shè)置獨立看門狗的定時溢出時間為60ms，比我們需要監(jiān)控的程序 50ms 多一點，如果超過 60ms 還沒有喂狗，那就說明我們監(jiān)控的程序出故障了，跑飛了，那么就會產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位，讓程序重新運行。
4 、IWDG超時實驗
硬件設(shè)計：
1-IWDG，屬于內(nèi)部資源，無需外部硬件
2-KEY 一個
3-LED 兩個，用開發(fā)板自帶的RGB燈即可
實驗設(shè)計
配置IWDG的超時時間為1S，如果在1S之內(nèi)沒有及時喂狗的話，產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位，并用LED燈的狀態(tài)變化來指示。
編程要點
1-如何配置IWDG的超時時間？
2-如果編寫喂狗函數(shù)？
3-在main函數(shù)里面的什么地方喂狗比較合適？
配置IWDG的超時時間。
喂狗函數(shù)
#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);
/* 檢查是否為獨立看門狗復(fù)位 */
if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET)
{
/* 獨立看門狗復(fù)位 */
/* 亮紅燈 */
LED_RED;
/* 清除標(biāo)志 */
RCC_ClearFlag();
/*如果一直不喂狗，會一直復(fù)位，加上前面的延時，會看到紅燈閃爍在1s 時間內(nèi)喂狗的話，則會持續(xù)亮綠燈*/
}
else
{
/*不是獨立看門狗復(fù)位(可能為上電復(fù)位或者手動按鍵復(fù)位之類的) */
/* 亮藍燈 */
LED_BLUE;
}
/*初始化按鍵*/
Key_GPIO_Config(); // IWDG 1s 超時溢出
IWDG_Config(IWDG_Prescaler_64 ,625);
//while部分是我們在項目中具體需要寫的代碼，這部分的程序可以用獨立看門狗來監(jiān)控
//如果我們知道這部分代碼的執(zhí)行時間，比如是500ms，那么我們可以設(shè)置獨立看門狗的
//溢出時間是600ms，比500ms多一點，如果要被監(jiān)控的程序沒有跑飛正常執(zhí)行的話，那么 //執(zhí)行完畢之后就會執(zhí)行喂狗的程序，如果程序跑飛了那程序就會超時，到達不了喂狗的
//程序，此時就會產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。但是也不排除程序跑飛了又跑回來了，剛好喂狗了，
//歪打正著。所以要想更精確的監(jiān)控程序，可以使用窗口看門狗，窗口看門狗規(guī)定必須
//在規(guī)定的窗口時間內(nèi)喂狗。
while(1)
{
if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_PIN) == KEY_ON )
{
// 喂狗，如果不喂狗，系統(tǒng)則會復(fù)位，復(fù)位后亮紅燈，如果在1s
// 時間內(nèi)準(zhǔn)時喂狗的話，則會亮綠燈
IWDG_Feed();
//喂狗后亮綠燈
LED_GREEN;
}
}
}
static void Delay(__IO uint32_t nCount) //簡單的延時函數(shù)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}
程序先檢查是否為獨立看門狗復(fù)位，如果是獨立看門狗復(fù)位亮紅燈。如果一直不喂狗，會一直復(fù)位，加上前面的延時，會看到紅燈閃爍，在1S時間內(nèi)喂狗的話，則會持續(xù)亮綠燈。
