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STM32
【ALIENTEK 战舰STM32开发板例程系列连载+教学】第十一章 独立看门狗(IWDG)实验
2019-08-16 23:55
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站内问答
/
STM32/STM8
10524
12
1679
第十一章
独立看门狗(
IWDG
)实验
这一章,我们将向大家介绍如何使用
STM32
的独立看门狗(以下简称
IWDG
)。
STM32
内部自带了
2
个看门狗:独立看门狗(
IWDG
)和窗口看门狗(
WWDG
)。这一章我们只介绍独立看门狗,窗口看门狗将在下一章介绍。在本章中,我们将通过按键
WK_UP
来喂狗,然后通过
DS0
提示复位状态。本章分为如下几个部分:
11.1 STM32
独立看门狗简介
11.2
硬件设计
11.3
软件设计
11.4
下载验证
11.1 STM32
独立看门狗简介
STM32
的独立看门狗由内部专门的
40Khz
低速时钟驱动,即使主时钟发生故障,它也仍然有效。这里需要注意独立看门狗的时钟是一个内部
RC
时钟,所以并不是准确的
40Khz
,而是在
30~60Khz
之间的一个可变化的时钟,只是我们在估算的时候,以
40Khz
的频率来计算,看门狗对时间的要求不是很精确,所以,时钟有些偏差,都是可以接受的。
独立看门狗有几个寄存器与我们这节相关,我们分别介绍这几个寄存器,首先是键值寄存器
IWDG_KR
,该寄存器的各位描述如图
11.1.1
所示:
图
11.1.1 IWDG_KR
寄存器各位描述
在键寄存器
(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
0xFFF
递减计数。当计数器计数到末尾
0x000
时,会产生一个复位信号
(IWDG_RESET)
。
无论何时,只要键寄存器
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
。
IWDG_PR
和
IWDG_RLR
寄存器具有写保护功能。要修改这两个寄存器的值,必须先向
IWDG_KR
寄存器中写入
0x5555
。将其他值写入这个寄存器将会打乱操作顺序,寄存器将重新被保护。重装载操作
(
即写入
0xAAAA)
也会启动写保护功能。
接下来,我们介绍预分频寄存器(
IWDG_PR
),该寄存器用来设置看门狗时钟的分频系数,最低为
4
,最高位
256
,该寄存器是一个
32
位的寄存器,但是我们只用了最低
3
位,其他都是保留位。预分频寄存器各位定义如图
11.1.2
所示:
图
11.1.2 IWDG_ PR
寄存器各位描述
在介绍完
IWDG_PR
之后,我们介绍一下重装载寄存器。该寄存器用来保存重装载到计数器中的值。该寄存器也是一个
32
位寄存器,但是只有低
12
位是有效的,该寄存器的各位描述如图
11.1.3
所示:
图
11.1.3
重装载寄存器各位描述
只要对以上三个寄存器进行相应的设置,我们就可以启动
STM32
的独立看门狗,启动过程可以按如下步骤实现:
1
)向
IWDG_KR
写入
0X5555
。
通过这步,我们取消
IWDG_PR
和
IWDG_RLR
的写保护,使后面可以操作这两个寄存器。
设置
IWDG_PR
和
IWDG_RLR
的值。
这两步设置看门狗的分频系数,和重装载的值。由此,就可以知道看门狗的喂狗时间(也就是看门狗溢出时间),该时间的计算方式为:
Tout=((4
×
2^prer)
×
rlr) /40
其中
Tout
为看门狗溢出时间(单位为
ms
);
prer
为看门狗时钟预分频值(
IWDG_PR
值),范围为
0~7
;
rlr
为看门狗的重装载值(
IWDG_RLR
的值);
比如我们设定
prer
值为
4
,
rlr
值为
625
,那么就可以得到
Tout=64
×
625/40=1000ms
,这样,看门狗的溢出时间就是
1s
,只要你在一秒钟之内,有一次写入
0XAAAA
到
IWDG_KR
,就不会导致看门狗复位(当然写入多次也是可以的)。这里需要提醒大家的是,看门狗的时钟不是准确的
40Khz
,所以在喂狗的时候,最好不要太晚了,否则,有可能发生看门狗复位。
2
)向
IWDG_KR
写入
0XAAAA
。
通过这句,将使
STM32
重新加载
IWDG_RLR
的值到看门狗计数器里面。即实现独立看门狗的喂狗操作。
3
)向
IWDG_KR
写入
0XCCCC
。
通过这句,来启动
STM32
的看门狗。注意
IWDG
在一旦启用,就不能再被关闭!想要关闭,只能重启,并且重启之后不能打开
IWDG
,否则问题依旧,所以在这里提醒大家,如果不用
IWDG
的话,就不要去打开它,免得麻烦。
通过上面
3
个步骤,我们就可以启动
STM32
的看门狗了,使能了看门狗,在程序里面就必须间隔一定时间喂狗,否则将导致程序复位。利用这一点,我们本章将通过一个
LED
灯来指示程序是否重启,来验证
STM32
的独立看门狗。
在配置看门狗后,
DS0
将常亮,如果
WK_UP
按键按下,就喂狗,只要
WK_UP
不停的按,看门狗就一直不会产生复位,保持
DS0
的常亮,一旦超过看门狗定溢出时间(
Tout
)还没按,那么将会导致程序重启,这将导致
DS0
熄灭一次。
11.2
硬件设计
本实验用到的硬件资源有:
1)
指示灯
DS0
2)
WK_UP
按键
3)
独立看门狗
前面两个在之前都有介绍,而独立看门狗实验的的核心是在
STM32
内部进行,并不需要外部电路。但是考虑到指示当前状态和喂狗等操作,我们需要
2
个
IO
口,一个用来输入喂狗信号,另外一个用来指示程序是否重启。喂狗我们采用板上的
WK_UP
键来操作,而程序重启,则是通过
DS0
来指示的。
11.3
软件设计
软件设计我们依旧是在前面的代码基础上往上加,先在
HARDWARE
文件夹下面新建一个
WDG
的文件夹,用来保存与看门狗相关的代码。再打开工程,新建
wdg.c
和
wdg.h
两个文件,并保存在
WDG
文件夹下,并将
WDG
文件夹加入头文件包含路径。
在
wdg.c
里面输入如下代码:
#include "wdg.h"
//
初始化独立看门狗
//prer:
分频数
:0~7(
只有低
3
位有效
!)
//
分频因子
=4*2^prer.
但最大值只能是
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->
R
和
IWDG->RLR
的写
IWDG->
R=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
}
该代码就
2
个函数,
void IWDG_Init(u8 prer
,
u16 rlr)
是独立看门狗初始化函数,就是按照上面介绍的步骤来初始化独立看门狗的。该函数有
2
个参数,分别用来设置与预分频数与重装寄存器的值的。通过这两个参数,就可以大概知道看门狗复位的时间周期为多少了。其计算方式上面有详细的介绍,这里不再多说了。
void IWDG_Feed(void)
函数,该函数用来喂狗,因为
STM32
的喂狗只需要向键值寄存器写入
0XAAAA
即可,所以,我们这个函数也是简单的很。保存
wdg.c
,然后把该文件加入到
HARDWARE
组下。
在
wdg.h
里面,我们输入如下内容:
#ifndef __WDG_H
#define __WDG_H
#include "sys.h"
void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr);
void IWDG_Feed(void);
#endif
这个很简单,估计大家都能理解,不再多说了。我们保存下这两个文件,来看主程序该如何写,在主程序里面我们先初始化一下系统代码,然后启动按键输入和看门狗,在看门狗开启后马山点亮
LED0
(
DS0
),并进入死循环等待按键的输入,一旦
WK_UP
有按键,则喂狗,否则等待
IWDG
复位的到来。该部分代码如下:
int main(void)
{
Stm32_Clock_Init(9);
//
系统时钟设置
uart_init(72,9600);
//
串口初始化为
9600
delay_init(72);
//
延时初始化
LED_Init();
//
初始化与
LED
连接的硬件接口
BEEP_Init();
//
初始化蜂鸣器端口
KEY_Init();
//
初始化与按键连接的硬件接口
delay_ms(500);
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(0)==KEY_UP)
{
IWDG_Feed();//
如果
WK_UP
按下
,
则喂狗
}
delay_ms(10);
};
}
上面的代码,鉴于篇幅考虑,我们没有把头文件给列出来(后续实例将会采用类同的方式处理),因为以后我们包含的头文件会越来越多,大家想看,可以直接打开光盘相关源码查看。至此,独立看门狗的实验代码,我们就全部编写完了,接着要做的就是下载验证了,看看我们的代码是否真的正确,当然在下载之前可以通过软件仿真看看是否可行。
11.4
下载验证
在编译成功之后,我们就可以下载代码到战舰
STM32
开发板上,实际验证一下,我们的程序是否正确。下载代码后,可以看到
DS0
不停的闪烁,证明程序在不停的复位,否则只会
DS0
常亮。这时我们试试不停的按
WK_UP
按键,可以看到
DS0
就常亮了,不会再闪烁。说明我们的实验是成功的。
友情提示:
此问题已得到解决,问题已经关闭,关闭后问题禁止继续编辑,回答。
12条回答
809659312
2019-08-18 12:33
请问一下,我使用别的按键来喂狗的时候怎么不行,而且别的按键也没有效果,这是为什么呢
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