免费建站建站,南海最新军事新闻,如何登陆wordpress,WordPress如何建立手机网站本篇文章是对STM32单片机“独立看门狗#xff08;IWDG#xff09;”的原理进行讲解。希望我的分享对你有所帮助#xff01; 目录
一、什么是独立看门狗
#xff08;一#xff09;简介 #xff08;二#xff09;、独立看门狗的原理
#xff08;三#xff09;、具体操… 本篇文章是对STM32单片机“独立看门狗IWDG”的原理进行讲解。希望我的分享对你有所帮助 目录
一、什么是独立看门狗
一简介 二、独立看门狗的原理
三、具体操作说明
二、结语 一、什么是独立看门狗
一简介 单片机的独立看门狗Independent Watchdog Timer简称 IWDG是一种用于监控和保护微控制器MCU系统的硬件组件。它的主要功能是检测系统是否在正常工作并在发现系统出现故障时自动进行复位操作以确保系统的稳定性和可靠性。 二、独立看门狗的原理 基本概念 独立看门狗是一个专门的计时器与主处理器的时钟源和其他外设通常是独立的。它通过定期的“喂狗”操作即向看门狗计时器中写入特定的值来保持系统的正常运行状态。如果系统出现问题无法进行正常的“喂狗”操作看门狗计时器会超时从而触发系统复位。 工作机制 计时器设置独立看门狗通常有一个可配置的计时周期这个周期可以是几个秒钟到几分钟不等。这个计时周期是由硬件定义的通常是通过一个独立的、具有稳定性的时钟源来驱动如内部振荡器或外部晶振。 喂狗操作为了防止看门狗计时器超时系统需要定期向看门狗发送“喂狗”信号。这通常是通过向特定寄存器写入值来实现。每当“喂狗”操作成功计时器的计数会被重置从而重新开始计时。 超时与复位如果在看门狗的计时周期内没有收到“喂狗”信号计时器会达到预设的超时值。此时看门狗会触发一个复位信号将系统重新启动试图恢复系统到正常的工作状态。 独立性 与主系统时钟和处理器的运行状态无关看门狗的独立性是其关键特性。即使主处理器由于某种原因停止工作或进入无响应状态看门狗仍会正常计时并执行其监控功能。这种独立性使得看门狗在系统出现故障时仍能有效地执行复位操作。 应用 系统保护独立看门狗主要用于保护系统在遇到软件死锁、程序崩溃等异常情况时能自动复位恢复到正常状态确保系统的可靠性和稳定性。 安全性在一些安全关键的应用场景中例如汽车电子、工业控制系统等独立看门狗可以提供额外的安全保障避免因系统失效导致的安全隐患。 三、具体操作说明 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 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(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 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 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 Tout64× 625/401000ms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 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 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。 二、结语 关于“单片机独立看门狗”的知识就介绍到这里了下一篇文章将通过实践代码来说明。 【STM32】独立看门狗IWDG原理详解及编程实践下-CSDN博客
