獨立看門狗(IWDG)的基礎知識

獨立看門狗(IWDG)概述

STM32F10xxx系列內置兩個看門狗(獨立看門狗和窗口看門狗)，提供了更高的安全性、時間的精確性和使用的靈活性。兩個看門狗設備(獨立看門狗和窗口看門狗)可用來檢測和解決由軟件錯誤引起的故障;當計數器達到給定的超時值時，觸發一個中斷(僅適用于窗口型看門狗)或產生系統復位。

獨立看門狗(IWDG)由專用的低速內部時鐘(LSI)驅動，即使主時鐘發生故障它也仍然有效。

窗口看門狗由從APB1時鐘分頻后得到的時鐘驅動，通過可配置的時間窗口來檢測應用程序非正常的過遲或過早的操作。

IWDG最適合應用于那些需要看門狗作為一個在主程序之外，能夠完全獨立工作，并且對時間精度要求較低的場合。

WWDG適合要求看門狗在精確計時窗口起作用的應用程序。

IWDG主要性能

● 自由運行的遞減計數器

● 時鐘由獨立的RC振蕩器提供(可在停止和待機模式下工作)

● 看門狗被激活后，則在計數器計數至0x000時產生復位

IWDG功能描述

獨立看門狗模塊的功能框圖

在鍵寄存器(IWDG_KR)中寫入0xCCCC，開始啟用獨立看門狗;此時計數器開始從其復位值0xFFF遞減計數。當計數器計數到末尾0x000時，會產生一個復位信號(IWDG_RESET)。

無論何時，只要在鍵寄存器(IWDG_KR)中寫入0xAAAA， 重裝載寄存器(IWDG_RLR)中的值就會被重新加載到12位遞減計數器，從而避免產生看門狗復位 。

硬件看門狗

如果用戶在選擇字節中啟用了“硬件看門狗”功能，在系統上電復位后，看門狗會自動開始運行;如果在計數器計數結束前，若軟件沒有向鍵寄存器寫入相應的值，則系統會產生復位。

寄存器訪問保護

預分頻寄存器(IWDG_PR)和重裝載寄存器(IWDG_RLR)具有寫保護功能。要修改這兩個寄存器的必須先向IWDG_KR寄存器中寫入0x5555。以不同的值寫入這個寄存器將會打亂操作順序，寄存器將重新被保護。重裝載操作(即寫入0xAAAA)也會啟動寫保護功能。

狀態寄存器指示預分頻值和遞減計數器是否正在被更新。

看門狗超時時間

IWDG寄存器描述

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IWDG寄存器映像

IWDG固件庫函數

獨立看門狗相關的庫函數和定義分布在文件 stm32f10x_iwdg.h 和 stm32f10x_iwdg.c 中。

1)取消寄存器寫保護(向 IWDG_KR 寫入 0X5555)

通過這步，我們取消 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的寫保護，使后面可以操作這兩個寄存器,設置 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的值。這在庫函數中的實現函數是：

這個函數的功能開啟/取消寫保護，即使能/失能寫權限。

2)設置獨立看門狗的預分頻系數和重裝載值

設置看門狗的分頻系數的函數是：

設置看門狗的重裝載值的函數是：

設置好看門狗的分頻系數 prer 和重裝載值就可以知道看門狗的喂狗時間(也就是看門狗溢出時間)，該時間的計算方式為：

Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40

其中 Tout 為看門狗溢出時間(單位為 ms);prer 為看門狗時鐘預分頻值(IWDG_PR 值)，范圍為 0~7;rlr 為看門狗的重裝載值(IWDG_RLR 的值);

比如我們設定 prer 值為 4，rlr 值為 625，那么就可以得到 Tout=64×625/40=1000ms，這樣，看門狗的溢出時間就是 1s，只要你在一秒鐘之內，有一次寫入 0XAAAA 到 IWDG_KR，就不會導致看門狗復位(當然寫入多次也是可以的)。這里需要提醒大家的是，看門狗的時鐘不是準確的 40Khz，所以在喂狗的時候，最好不要太晚了，否則，有可能發生看門狗復位。

3)重載計數值喂狗(向 IWDG_KR 寫入 0XAAAA)

庫函數里面重載計數值的函數是：

通過這句，將使 STM32 重新加載 IWDG_RLR 的值到看門狗計數器里面。即實現獨立看門狗的喂狗操作。

4) 啟動看門狗(向IWDG_KR 寫入 0XCCCC)

庫函數里面啟動獨立看門狗的函數是：

通過這句，來啟動 STM32 的看門狗。

注意 IWDG 在一旦啟用，就不能再被關閉!想要關閉，只能重啟，并且重啟之后不能打開 IWDG，否則問題依舊，如果不用 IWDG 的話，就不要去打開它，免得麻煩。

通過上面 4 個步驟，我們就可以啟動 STM32 的看門狗了，使能了看門狗，在程序里面就 必須間隔一定時間喂狗，否則將導致程序復位。

IWDG(獨立看門狗)實驗

硬件設計

本實驗用到的硬件資源有：

1) 指示燈 DS0

2) WK_UP 按鍵

3) 獨立看門狗

需要 2 個 IO 口，一個用來輸入喂狗信號，另外一個用來指示程序是否重啟。喂狗我們采用板上的 WK_UP 鍵來操作，而程序重啟，則是通過 DS0 來指示的。

軟件設計

在工程文件目錄下面新建兩個文件夾分別為：wdg.c和wdg.h。并在把源文件添加到工程，和添加頭文件的路徑。

wdg.c 里面的代碼如下：

該代碼一共有 2 個函數，void IWDG_Init(u8 prer，u16 rlr)是獨立看門狗初始化函數，就是按照上面介紹的步驟 1~4 來初始化獨立看門狗的。該函數有 2 個參數，分別用來設置與預分頻數與重裝寄存器的值的。

void IWDG_Feed(void)函數，該函數用來喂狗，因為 STM32 的喂狗只需要向鍵值寄存器寫入 0XAAAA 即可,也就是調用 IWDG_ReloadCounter()函數，所以，我們這個函數也是簡單的很。

wdg.h 里面的代碼如下：

main.c中的代碼：

按鍵輸入和看門狗，在看門狗開啟后馬上點亮 LED0(DS0)，并進入死循環等待按鍵的輸入，一旦 WK_UP 有按鍵，則喂狗，否則等待 IWDG 復位的到來。

實驗現象

上電后DS0 不停的閃爍，證明程序在不停的復位，否則只會 DS0 常亮。如果不停的按 WK_UP 按鍵，可以看到 DS0 就常亮了，不會再閃爍，則說明程序在不斷的復位，喂狗成功。