看门狗要素以及stm32看门狗

article/2025/10/23 3:42:56

阅读看门狗资料，要把握以下部分
1. 原理图
2. 复位CPU条件
3. 使能以及关闭看门狗
4. 喂狗（方式时间）
5. 寄存器
6. Debug模式下是否使能
stm32包括2个看门狗，拥有不同的时钟
1. 内置 low-speed clock (LSI 40KHZ) ，用于 Independent watchdog (IWDG)
2. from the APB1 clock，用于Window watchdog(WWDG)
3. 区别
  1. IWDG安全性能高，他是独立时钟，独立运行，但是由于时钟独立，因此频率不高（40KHZ）
  2. WWDG适用于对时间要求精准
    1. 时钟来自外部，频率高，可以很高精度
    2. 可以设置喂狗窗口，过早喂狗、过晚喂狗都会复位CPU，可以实现更精准的控制要求
独立看门狗 Independent watchdog (IWDG）
1. 原理图
2. 复位CPU条件
  1. 倒计时（downcounter）从0xFFF递减，等于0时候复位CPU
3. 使能以及关闭看门狗
  1. Hardware watchdog使能，上电自动启动
  2. 没有上电自动启动，往 IWDG_KR 写入 0xCCCC，启动IWDG
  3. CPU复位后，看门狗随之复位
4. 喂狗（方式时间）
  1. 方式
    1. 往 IWDG_KR 写入0xAAAA，将 IWDG_RLR 数值加载进计时器
    2. 只有在 IWDG_SR Bit 1 RVU=0（不在更新），才能改变IWDG_RLR的数值
  2. 时间
    1. 看门狗复位时间= （加载值/40） * prescaler divider value 毫秒，加载值范围0-4095，prescaler divider value=4 / 8 / 16 / 32 / 64 / 128 / 256
    2. 例如加载值=0xFFF， IWDG_PR[2:0] =5（prescaler divider value=128）
      1. 看门狗时间=（0xFFF /40） * 128 毫秒=13.104秒
      2. 最大时间 6553ms
    3. 设计原则
      1. prescaler divider value尽量最小，这样单个计数代表的时间越大
5. 寄存器
  1. Key register，IWDG_KR
  2. 预分频器，IWDG_PR [2:0]
    1. 先往 IWDG_KR 写入 0x5555，才能修改IWDG_PR 数值
  3. 重新装载寄存器，IWDG_RLR
    1. 先往 IWDG_KR 写入 0x5555，才能修改IWDG_RLR数值
  4. 状态寄存器，IWDG_SR
    1. Bit 1 RVU: Watchdog counter reload value update（更新中，RVU=1，此时不能改变IWDG_RLR），硬件置位/复位
    2. Bit 0 PVU: Watchdog prescaler value update（更新中，PVU=1，此时不能改变IWDG_PR ），硬件置位/复位
6. Debug模式下是否使能
  1. 取决于 DBG_IWDG_STOP configuration bit in DBG module
  2. 如果需要 Debug模式下不使能，可以在main函数调用__HAL_DBGMCU_FREEZE_IWDG
  3. ```
  int main(void)
  {/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *///当内核进入调试状态时看门狗停止工作__HAL_DBGMCU_FREEZE_IWDG();/* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();
```
窗口看门狗 Window watchdog (WWDG)——Programmable free-running downcounter
1. 原理图
2. 复位CPU条件
  1. 当倒计时（downcounter ） < 0x40（7-bit downcounter 从 0x40 变成 0x3F (T6 bit=0)）
  2. 或者：窗口大小为 0x3F~WWDG_CFR[6:0]，当倒计时器在窗口之外（大于WWDG_CFR）的数值被重新加载的时候，复位CPU
3. 使能以及关闭看门狗
  1. 使能：WDGA bit i in WWDG_CR 置位，使能后不能关闭看门狗，只有等到CPU复位
  2. 即使看门狗不使能，倒计时器（downcounter ）还会在运行
  3. CPU复位后，看门狗复位（不能软件复位）
4. 喂狗（方式时间）
  1. 当倒计时器数值在窗口之内才能重新加载（喂狗），否则会复位CPU
  2. 喂狗：写入 WWDG_CR，T6一定要为1，[T5:0]为超时计数
  3. 看门狗复位时间（36MHZ 最大58.25ms ）
5. The Early Wakeup Interrupt (EWI)
  1. 当倒计时小于0x40（T6=0）时候，WWDG会复位设备
  2. 当倒计时等于0x40时候，可以产生EWI中断
  3. 使能中断： EWI bit in WWDG_CFR 置位
  4. 清除中断：写0到 EWIF bit in WWDG_SR
  5. 中断产生在设备复位之前
6. 寄存器
  1. 控制寄存器 WWDG_CR
  2. 配置寄存器 WWDG_CFR
  3. 状态寄存器 WWDG_SR
    1. Bit 0 EWIF：中断标志位，有中断等于1，中断不使能也会等于1，写入0复位标志位，写入1无效
7. Debug模式下是否使能
  1. 取决于 DBG_IWDG_STOP configuration bit in DBG module
定时器的选择与使用
1. 2个看门狗都是用，一个主用，一个备用
2. WWDG 有自带中断，方便记录看门狗复位的现场，查找复位原因，作为主用
3. IWDG作为备用，以防WWDG 损坏
4. WWDG 的超时时间很短，一般在几十ms左右。如果喂狗条件不能满足，就不要使用WWDG
5. 使用WWDG ，可以把窗口开到最大（ WWDG_CFR[bit6:bit0] = 0x7F ），避免在窗口外喂狗触发CPU复位
6. 喂狗时间不超过1/2超时时间（IWDG超时时间1.6s——外部看门狗超时时间为1.6秒，喂狗时间不超过0.8秒）

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