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STM32独立看门狗(IWDG)

分类:电子设计  作者:rming  时间:2012-07-20

以单片机为核心的微型计算机系统中,单片机经常会受到来自外界电磁场的干扰。

造成程序跑飞,只是程序的正常运行状态被打断而进入死循环,从而使单片机控制的系统无法正常工作。看门狗就是一种专门用于检测单片机程序运行状态的硬件结构。

STM32内部自带了两个看门狗,独立看门狗(IWDG)窗口看门狗(WWDG),这一节我们看一下独立看门狗的工作原理相关寄存器操作。

独立看门狗(IWDG)

STM32的独立看门狗由内部专门的40Khz低速时钟驱动,即主时钟发生故障,它也仍然有效,这里我们需要注意独立看门狗的时钟不是准确的40Khz,二是在30~60Khz之间变化的一个时钟,只是我们估算以40Khz来计算,看门狗对时间要求不是很青雀,时钟有点偏差还是可以接受的。

独立看门狗相关的几个寄存器

键值寄存器(IWDG_KR)

寄存器各位描述如下:

独立看门狗工作原理:在键值寄存器(IWDG_KR)中写入0XCCCC,开始启用独立看门狗,此时计数器开始从其复位值OXFFF递减计数,当计数器计数到末尾0X000的时候,会产生一个复位信号(IWDG_RESET),无论何时,只要寄存器IWDG_KR中被写入0XAAAA,IWDG_RLR中的值就会被重新加载到计数器中从而避免产生看门狗复位。

预分频寄存器(IWDG_PR)和重载寄存器(IWDG_RLR)的写保护  :IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器具有写保护功能,要想修改这两个寄存器的值,首先要向IWDG_KR中写入0X5555。以不同的值写入这个寄存器或者重装载(写入0XAAAA)都会重新启动写保护。

预分频寄存器(IWDG_PR)

该寄存器是用来设置看门狗的时钟分频系数,最低为4,最高位256,虽然是32位寄存器,我们只使用了最低3位,其他保留,预分频寄存器各位定义如下:

计数重装载寄存器(IWDG_RLR)

该寄存器保存重装载计数器中的值,32位寄存器,我们只使用了低12位有效,寄存器描述如下:

独立看门狗启动过程

这样,只要我们对以上三个寄存器进行相应设置,我们就可以启动STM32独立看门狗了,启动过程如下:

1、向IWDG_KR中吸入0X5555

通过这一步我们取消了IWDG_PR和IWDG_RLR的写保护,下一步我们设置他们初值。

设置IWDG_PR和IWDG_RLR的初值。

我们计算一下看门狗的喂狗时间(看门狗溢出时间)计算公式

Tout=((4*2^prer)*rlr)/40

 其中Tout就是看门狗溢出时间(单位ms),prer是看门狗时钟预分频值(IWDG_PR值),范围为0~7,rlr位看门狗重载值(IWDG_RLR)。比如我们设置prer为4,rlr的值为625,我们就可以计算得到Tout=64*625/40=1000ms,这样,看门狗的溢出时间就是1S,只要在这一秒钟内,有一次吸入0XAAAA到IWDG_KR,就不会导致看门狗复位(写入多次也是可以的)(由于看门狗的时钟不是准确40Khz,所以喂狗不要太晚,以免发生看门狗复位)。

2、向IWDG_KR中写入0XAAAA

通过这句可以将重载寄存器(IWDG_RLR)中的计数初值载入到看门狗计数器中(也可以时钟该命令喂狗)。

3、向IWDG_KR中写入0XCCCC

通过这句我们就启动了STM32的看门狗了,使能了看门狗,在程序里面我们就必须间隔一定的时间就喂狗,否则导致程序复位,利用这一点,我们通过一个LED来指示是否复位,验证独立看门狗。

STM32中看门狗核心在芯片内部,不需要外部电路,这里我们使用到了外部电路中的2个IO口,一个用来输入喂狗信号,一个用来指示程序是否复位,喂狗使用WK_UP按键,程序重启指示使用DS0。

独立看门狗实验程序设计

//MAIN.C

#include <stm32f10x_lib.h>
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "exti.h"
#include "wdg.h"
//独立看门狗实验
int main(void)
{
Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置
delay_init(72);	//延时初始化
uart_init(72,9600); //串口初始化
led_init();	//初始化与LED连接的硬件接口
key_init(); //按键初始化
delay_ms(300); //让人看得到灭
iwdg_init(4,625); //与分频数为64,重载值为625,溢出时间为1s
LED0=0;	//点亮LED0
while(1)
{
if(key_scan()==3)iwdg_feed();//如果WK_UP按下,则喂狗
delay_ms(10);
};
}

//WDG.C

#include "wdg.h"
//看门狗驱动代码
//初始化独立看门狗
//prer:分频数:0~7(只有低3位有效!)
//分频银子=4*2^prer最大值为256
//rlr: 重装载寄存器值: 低11 位有效.
// 时间计算(大概):Tout=((4×2^prer) ×rlr)/40 (ms).
void iwdg_init(u8 prer,u16 rlr)
{
IWDG->KR=0X5555;//使能对IWDG->PR和IWDG->RLR的写
IWDG->PR=prer; //设置分频系数
IWDG->RLR=rlr; //从加载寄存器 IWDG->RLR
IWDG->KR=0XAAAA;//reload
IWDG->KR=0XCCCC;//使能看门狗
}
//喂独立看门狗
void iwdg_feed(void)
{
IWDG->KR=0XAAAA;//reload
}

//WGD.H

#ifndef __WDG_H
#define __WDG_H
#include "sys.h"
//看门狗 驱动代码
void iwdg_init(u8 prer,u16 rlr);
void iwdg_feed(void);
#endif


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