STM32实战总结:HAL之看门狗
创始人
2024-04-14 06:29:52
0

在由单片机构成的微型计算机系统中,单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,而陷入死循环;或者因为用户配置代码出现BUG,导致芯片无法正常工作。出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的模块或者芯片,俗称“看门狗”(watchdog) 

简单说:看门狗的本质就是定时计数器,计数器使能之后一直在累加,而喂狗就是重新写入计数器的值,使计数器重新累加。

如果在一定时间内没有接收到喂狗信号(表示MCU已经挂了),便实现处理器的自动复位重启(发送复位信号)

 STM32中的看门狗

在STM32中的看门狗具体是什么样的呢?

STM32F10xxx内置两个看门狗,独立看门狗和窗口看门狗。

STM32内置两个看门狗,提供了更高的安全性、时间的精确性和使用的灵活性。两个看门狗设备(独立看门狗、窗口看门狗)可以用来检测和解决由软件错误引起的故障。当计数器达到给定的超时值时,触发一个中断(仅适用窗口看门狗)或者产生系统复位。

独立看门狗(IWDG)由专用的低速时钟(LSI)驱动,即使主时钟发生故障它也仍然有效。因为是独立于主时钟的,所以这就是为什么被称为独立看门狗。

窗口看门狗由从APB1时钟分频后得到的时钟驱动,通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早的操作。

注意二者的异同:

✔都是为了保证CPU程序在跑飞时可以进行处理;

✔IWDG比WWDG更精确,IWDG最适合应用于那些需要看门狗作为一个在主程序之外,能够完全独立工作,并且对时间精度要求较低的场合。WWDG最适合那些要求看门狗在精确计时窗口起作用的应用程序;

✔窗口看门狗严格限定喂狗时间段,独立看门狗则是只要没有到时间,都能喂狗。

独立看门狗

根据内部看门狗时钟频率,装载寄存器定一个时间值,比如是1000,那么独立看门狗就会按照时钟频率,从1000开始向下每隔一个时钟周期减1,如果在减到0之前,你用程序代码重新向向下计数器里面写1000(喂狗),那么定时器会重新从1000开始向下递减。如果在减到0的时候,你还没有喂狗(用新的数值覆盖计数器),就会产生复位信号。

在51单片机中,就只有独立看门狗。

IWDG主要性能

● 自由运行的递减计数器

● 时钟由独立的RC振荡器提供(可在停止和待机模式下工作)

● 看门狗被激活后,则在计数器计数至0x000时产生复位

独立看门狗框图如下:

注意:

如果我们要做低功耗模式,就要关闭独立看门狗,因为停机或者待机模式下不会喂狗,但是独立看门狗仍然正常工作,会导致系统复位而退出低功耗模式。

MX配置

关键代码

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "MyApplication.h"/* Private define-------------------------------------------------------------*//* Private variables----------------------------------------------------------*//* Private function prototypes------------------------------------------------*/  
static void FeedDog(void);/* Public variables-----------------------------------------------------------*/
MyIWDG_t MyIWDG = 
{TRUE,FeedDog
};    /** @name   FeedDog* @brief  喂狗* @param  None* @retval None      
*/
static void FeedDog(void)
{HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);
}
/********************************************************End Of File
********************************************************/

窗口看门狗

根据系统时钟频率,装载一个初始值到向下计数器(假设还是1000),并且设置一个窗口值(小于装载到计数器的初始值,假设是500),窗口看门狗一般会定死窗口下线值是64。计数器从1000开始向下减,在减到500之前(1000到500间),是不允许你去喂狗的,一旦喂狗,就会产生复位信号。只有计数器值减到穿窗口值之后(500到64),才允许你去喂狗。当计数器减到下限值(64到0之间),如果喂狗,也会产生复位信号,当减到0之后,自动产生复位信号。所以窗口看门狗实际上就是设置一个窗口(上下限),在这个范围内,你才允许你去喂狗,只要不在这个范围之内,都会复位。

窗口看门狗中断:

并且窗口看门狗还可以使能中断,如果使能了提前唤醒中断,系统出现问题,喂狗函数没有生效,那么在计数器由减到0x40  (0x3f+1)  的时候,便会先进入中断,之后才会复位,你也可以在中断里面喂狗 。

HAL库独立窗口狗函数库讲解:看门狗初始化:HAL_WWDG_Init(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg);喂狗:HAL_WWDG_Refresh(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg);看门狗中断处理函数:HAL_WWDG_IRQHandler(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg);看门狗中断回调函数:__weak HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(hwwdg);

MX配置

参数从上到下为:

  • 分频系数;
  • 窗口值;
  • 初始值;
  • 使能提前唤醒中断;

关键代码

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "MyApplication.h"/* Private define-------------------------------------------------------------*//* Private variables----------------------------------------------------------*//* Private function prototypes------------------------------------------------*/  
static void FeedDog(void);/* Public variables-----------------------------------------------------------*/
MyWWDG_t MyWWDG = 
{TRUE,FeedDog
};    /** @name   FeedDog* @brief  喂狗* @param  None* @retval None      
*/
static void FeedDog(void)
{HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
}
/********************************************************End Of File
********************************************************/
/*** @name   HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback* @brief  窗口看门狗提前唤醒中断回调函数* @param  hwwdg : pointer to a WWDG_HandleTypeDef structure that contains*                the configuration information for the specified WWDG module.* @retval None*/
void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
{//喂狗if(MyWWDG.FeedDog_Flag == TRUE){printf("喂狗\r\n");MyWWDG.FeedDog();}
}

相关内容

热门资讯

前端-session、jwt 目录:   (1)session (2&#x...
linux入门---制作进度条 了解缓冲区 我们首先来看看下面的操作: 我们首先创建了一个文件并在这个文件里面添加了...
关于测试,我发现了哪些新大陆 关于测试 平常也只是听说过一些关于测试的术语,但并没有使用过测试工具。偶然看到编程老师...
前缀和与对数器与二分法 1. 前缀和 假设有一个数组,我们想大量频繁的去访问L到R这个区间的和,...
nodejs:本地安装nvm实... 一、背景-使用不同版本node的原因 vue3+ts、nuxt3版本,node...
JAVA集合知识整理 Java集合知识整理 HashMap相关 HashMap的底层数据结构:jdk1.8之...
无刷直流电机介绍及单片机控制实... 无刷直流电机介绍及单片机控制实例前言基本概念优势与劣势使用寿命基本结构使用单片机控制实例电子调速器&...
fwdiary(2) dp2 1.传纸条  AcWing 275. 传纸条 - AcWing 走两条路,走一条最大的...
常用的DOS命令 常用的DOS命令 DOS(Disk Operating System,磁...
<C++> 类和对象(下) 1.const成员函数将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数,cons...