STM32的看門狗原理和示例代碼

看門狗基礎：

STM32微控制器上的看門狗主要有兩種類型：獨立看門狗（IWDG）和窗口看門狗（WWDG），這兩者都是用于監控系統運行狀態的機制，但它們在實現和應用上有一些區別：獨立看門狗（IWDG）：

IWDG是一個定時器，其計數器在啟用后開始遞增。在程序中，你需要定期喂狗（通過向IWDG的寄存器寫入特定的值），以防止看門狗超時。否則，如果超過了預定的時間，系統將被認為是失效的，IWDG將生成復位信號，導致系統重啟。

窗口看門狗（WWDG）：

WWDG是一種更靈活的看門狗類型，允許設置時間窗口。WWDG的計數器在啟用后開始遞增，但與IWDG不同，WWDG的計數器可以在一個特定的窗口內進行喂狗。這個時間窗口由上限和下限值確定。如果在窗口內喂狗，系統被認為是正常的。如果超出窗口或在窗口內未喂狗，WWDG將生成復位信號，導致系統重啟。

在STM32微控制器中，啟動看門狗有幾種方式，具體取決于使用的是獨立看門狗（IWDG）還是窗口看門狗（WWDG）。

啟動獨立看門狗（IWDG）的方式：

通過寫入寄存器：配置IWDG的預分頻器和重裝載寄存器，并在啟用IWDG后，定期寫入IWDG_KR中的特定值（例如0xAAAA），以喂狗。

HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); // 喂狗

通過STM32CubeMX和HAL庫：在CubeMX中啟用IWDG并生成代碼，HAL庫提供了相應的API來初始化和刷新IWDG。

啟動窗口看門狗（WWDG）的方式：

通過寫入寄存器：配置WWDG的計數器窗口上下限值，使能WWDG，并在程序中定期寫入WWDG_CR中的特定值（例如0x7F），以喂狗。

HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg); // 喂狗

看門狗相關寄存器：

在STM32微控制器中，看門狗（IWDG和WWDG）的控制和配置主要通過特定的寄存器完成。以下是關鍵的看門狗寄存器：

獨立看門狗寄存器（IWDG）:

IWDG_KR（0x40003000+0x00）:寫入特定的值（0xCCCC）來啟動或重新加載獨立看門狗。

IWDG_PR（0x40003000 + 0x04）:

預分頻器寄存器，用于設置IWDG的時鐘源的分頻系數。

IWDG_RLR（0x40003000 + 0x08）:重裝載寄存器，用于設置IWDG的超時值。當IWDG倒計數到0時，會生成復位信號。
IWDG_SR（0x40003000 + 0x0C）:狀態寄存器，用于指示IWDG的狀態，如是否在運行。

窗口看門狗（WWDG）:

WWDG_CR（0x40002C00 + 0x00）:控制寄存器，包含使能WWDG的位和計數器窗口值的設置。WWDG_CFR（0x40002C00 + 0x04）:配置寄存器，包含WWDG的分頻系數和計數器窗口的設置。WWDG_SR（0x40002C00 + 0x08）:狀態寄存器，用于指示WWDG的狀態，如是否在運行。
WWDG_CR （0x40002C00 + 0x0C）:窗口寄存器，用于設置WWDG的計數器窗口值。
看門狗寄存器代碼：

#include "stm32f4xx.h"void IWDG_Configuration(void);void Delay(__IO uint32_t nCount);int main(void){ IWDG_Configuration(); while (1) { // 定期喂狗 IWDG->KR = 0xAAAA; // 你的主要代碼 // ... // 延時，模擬主循環的執行時間 Delay(500000); }}void IWDG_Configuration(void){ // 使能IWDG時鐘 RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_IWDGEN; // 設置IWDG的時鐘源為LSI（低速內部時鐘） RCC->CSR |= RCC_CSR_LSION; while ((RCC->CSR & RCC_CSR_LSIRDY) == 0); // 配置IWDG的預分頻器和重裝載寄存器 IWDG->KR = 0x5555; // 使能對IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器的寫操作 IWDG->PR = IWDG_PRESCALER_256; // 預分頻器，配置IWDG的時鐘 IWDG->RLR = 4095; // 超時時間，根據需求調整 // 啟動獨立看門狗 IWDG->KR = 0xCCCC;}void Delay(__IO uint32_t nCount){ while(nCount--) { }}

看門狗HAL庫代碼：

#include "main.h"#include "stm32f4xx_hal.h"IWDG_HandleTypeDef hiwdg;void SystemClock_Config(void);static void MX_GPIO_Init(void);static void MX_IWDG_Init(void);int main(void){ HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_IWDG_Init(); while (1) { // 定期喂狗 HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); // 你的主要代碼 }}void SystemClock_Config(void){ RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1); RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI; RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 160; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK) { Error_Handler(); }}void MX_IWDG_Init(void){ hiwdg.Instance = IWDG; hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_256; hiwdg.Init.Reload = 4095; if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK) { Error_Handler(); }}void Error_Handler(void){ while (1) { // 處理錯誤 }}#ifdef USE_FULL_ASSERTvoid assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line){ while (1) { // 處理斷言失敗的情況 }}#endif