STM32的独立看门狗

部自带了 2 个看门狗：独立看门狗（IWDG）和窗口看门狗（WWDG）

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。
首先我们得讲解一下看门狗的原理。这个百度百科里面有很详细的解释。我们总结一下：
单片机系统在外界的干扰下会出现程序跑飞的现象导致出现死循环，看门狗电路就是为了避免
这种情况的发生。看门狗的作用就是在一定时间内（通过定时计数器实现）没有接收喂狗信号
（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）。                                                                            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。
还有两个寄存器，一个预分频寄存器（IWDG_PR），该寄存器用来设置看门狗时钟的分频
系数。另一个重装载寄存器。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。
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（独立看门狗相关的库函数和定义分布在文件 stm32f10x_iwdg.h 和
stm32f10x_iwdg.c 中）：
1）取消寄存器写保护（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。这在库函数中的实现函数是：
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
这个函数非常简单，顾名思义就是开启/取消写保护，也就是使能/失能写权限。
2）设置独立看门狗的预分频系数和重装载值

设置看门狗的分频系数的函数是：
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler); //设置 IWDG 预分频值
设置看门狗的重装载值的函数是：
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload); //设置 IWDG 重装载值
设置好看门狗的分频系数 prer 和重装载值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。
3）重载计数值喂狗（向 IWDG_KR 写入 0XAAAA）
库函数里面重载计数值的函数是：
IWDG_ReloadCounter(); //按照 IWDG 重装载寄存器的值重装载 IWDG 计数器
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。
4) 启动看门狗(向 IWDG_KR 写入 0XCCCC)
库函数里面启动独立看门狗的函数是：
IWDG_Enable(); //使能 IWDG
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 4 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

wdg.c 里面的代码如下：

#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_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); //①使能对寄存器 I 写操作
IWDG_SetPrescaler(prer); //②设置 IWDG 预分频值:设置 IWDG 预分频值
IWDG_SetReload(rlr); //②设置 IWDG 重装载值
IWDG_ReloadCounter(); //③按照 IWDG 重装载寄存器的值重装载 IWDG 计数器
IWDG_Enable(); //④使能 IWDG
}
//喂独立看门狗
void IWDG_Feed(void)
{
IWDG_ReloadCounter();//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 1~4 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,也就是调用 IWDG_ReloadCounter()函数，所以，我们这个函数也是简单的很。
头文件 wdg.h 的源码如下大家可以看下，这里我们就不列出来了。
接下来我们看看主函数 main 的代码。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。这段代码很容易理解，该部分代
码如下：
int main(void)
{
delay_init();
//延时函数初始化
NVIC_Configuration(); //设置 NVIC 中断分组 2:2 位抢占优先级，2 位响应优先级
uart_init(9600);
//串口初始化波特率为 9600
LED_Init();
//初始化与 LED 连接的硬件接口
KEY_Init(); //按键初始化
185
delay_ms(500); //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(0)==KEY_UP)
{
IWDG_Feed(); //如果 WK_UP 按下,则喂狗
}
delay_ms(10);
};
}