STM32-09-IWDG

admin2024-05-15  0

文章目录

  • STM32 IWDG
    • 1. IWDG
    • 2. IWDG框图
    • 3. IWDG寄存器
    • 4. IWDG寄存器操作步骤
    • 5. IWDG溢出时间计算
    • 6. IWDG配置步骤
    • 7. 代码实现

STM32 IWDG

1. IWDG

  • IWDG

    Independent watchdog,即独立看门狗,本质上是一个定时器,这个定时器有一个输出端,可以输出复位信号。该定时器是一个12位的递减计数器,当计数器的值减到0的时候,就会产生一个复位信号。如果在计数没有减到0之前,重置计数器的值的话,那么就不会产生复位信号,这个动作称为喂狗

  • 作用

    异常:外界电磁干扰或者自身系统(硬件或软件)异常,造成程序跑飞.

    独立看门狗主要用于检测外界电磁干扰,或者硬件异常导致的程序跑飞问题.

    应用:在一些需要高稳定性的产品中,并且对时间精度要求较低的场合.

    独立看门狗是异常处理的最后手段,不可依赖,应在设计时尽量避免异常的发生.

  • IWDG工作原理
    STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第1张

    时钟信号来自LSI时钟,经过PSC预分频器后变为IWDG的时钟,在时钟下进行递减,当递减计数器的值计数到0时,会产生一个复位,如果期间进行喂狗,就不会产生复位。

2. IWDG框图

STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第2张

从 IWDG 框图整体认知就是,IWDG 有一个输入(时钟 LSI),经过一个 8 位的可编程预分频器提供时钟给一个 12 位递减计数器,满足条件就会输出一个复位信号。

STM32F103的独立看门狗由内部专门的40Khz低速时钟(LSI)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。

3. IWDG寄存器

  • 键寄存器IWDG_KR
    STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第3张

    独立看门狗的控制寄存器

    0xCCCC:开始启动独立看门狗;

    0x5555:表示允许访问IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器;

    0xAAAA:重新装载寄存器的初值.

  • 预分频寄存器IWDG_PR
    STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第4张

  • 重装载寄存器IWDG_RLR
    STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第5张

  • 状态寄存器IWDG_SR
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4. IWDG寄存器操作步骤

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5. IWDG溢出时间计算

STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第8张

最短最长超时时间
STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第9张

6. IWDG配置步骤

STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第10张

函数主要寄存器主要功能
HAL_IWDG_InitIWDG_PR/RL/KR使能IWDG,设置预分频系数和重装载值等
HAL_IWDG_RefreshIWDG_KR把重装载寄存器的值重载到计数器中,喂狗

7. 代码实现

  • 实验效果

    在配置看门狗后,LED0将常亮,如果KEY_UP按键按下,就喂狗,只要KEY_UP不停的按,看门狗就一直不会产生复位,保持LED0的常亮,一旦超过看门狗定溢出时间(Tot)还没按,那么将会导致程序重启,这将导致LED0熄灭一次。

  • 硬件连接
    STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第11张
    STM32-09-IWDG,在这里插入图片描述,第12张

  • 软件代码

    1. IWDG初始化函数

      void iwdg_init(uint8_t prer, uint16_t rlr)
      {
          g_iwdg_handle.Instance = IWDG;
          g_iwdg_handle.Init.Prescaler = prer;  //设置IWDG分频系数
          g_iwdg_handle.Init.Reload = rlr;      //重装载值
          
          HAL_IWDG_Init(&g_iwdg_handle);   //进行初始化
      }
      
    2. 喂狗函数

      void iwdg_feed(void)
      {
          HAL_IWDG_Refresh(&g_iwdg_handle);  //重装载计数器
      }
      
    3. 主函数代码

      int main(void)
      {
          HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
          sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */
          delay_init(72);                     /* 延时初始化 */
          usart_init(115200);                 /* 串口初始化为115200 */
          led_init();                         /* 初始化LED */
          key_init();                         /* 初始化按键 */
          delay_ms(100);                      /* 延时100ms再初始化看门狗,LED0的变化"可见" */
          iwdg_init(IWDG_PRESCALER_64, 625);  /* 预分频数为64,重载值为625,溢出时间约为1s */
          LED0(0);                            /* 点亮LED0(红灯) */
      
          while (1)
          {
              if (key_scan(1) == 4)       /* 如果WK_UP按下,则喂狗 */
              {
                  iwdg_feed();            /* 喂狗 */
              }
      
              delay_ms(10);
          }
      }
      

      在main函数里,先初始化系统和用户的外设代码,然后先点亮LED0,在无限循环里开始获取按键的键值,按下就喂狗,不是则延时10s,继续上述操作。当1秒钟后都没测到按键按下,WDG就会产生一次复位信号,系统复位,可以看到LED0因系统复位熄灭一次,再亮。反之,当按下按键后,1秒内再按下按键,就会及时喂狗,结果就是系统不会复位,LED0也就不会闪烁。

声明:资料来源(战舰STM32F103ZET6开发板资源包)

  1. Cortex-M3权威指南(中文).pdf
  2. STM32F10xxx参考手册_V10(中文版).pdf
  3. STM32F103 战舰开发指南V1.3.pdf
  4. STM32F103ZET6(中文版).pdf
  5. 战舰V4 硬件参考手册_V1.0.pdf
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