看门狗基础知识

1)看门狗基础知识

看门狗(watch dog)是一个定时器，可以设置一个定时时间，计时到时会把MCU复位，所以MCU必须要在定时时间到之前将计数值重置(这个动作通常称为喂狗)。在嵌入式系统中加入看门狗，可以监测MCU是否还在正常运行，如果软件跑进死循环、或者出现其他错误，导致不能及时重置看门狗计时器，则时间一到MCU就会被复位，重新回到初始状态，以此跳出错误状态。

在裸机编程时，只需把喂狗操作放在主循环中，确保正常运行时一个循环的最长时间不超过看门狗计时器的时间，看门狗就能起到监测系统是否正常运行的作用。

特别注意：不要把喂狗操作放在定时器中断中，因为这样即使主程序进入了死循环，定时器中断仍然会定期运行，起不到看门狗溢出的作用。

2)多任务环境中如何喂狗

在多任务环境，如多RTOS系统中，同时有多个任务在运行，每个任务相相当于一个无限循环，操作系统在后台调度使得它们都能运行。如果在这种情况下，我们简单地在每个任务的主循环中都加入喂狗操作，那么就起不到看门狗的监测作用了。因为，此时系统中只要有一个任务在正常运行，也能起到定期喂狗的作用，即使其他任务有进入死循环、或者其他不能跳出的错误时，看门狗也不能起到作用。

那么在多任务系统中应该如何喂狗呢?我们知道，看门狗的目的是为了监测错误，那么我们只要将所有任务的状态都检查一下，如果都正常才执行喂狗操作。

假设系统中有4个任务，DefaultTask、Task01、Task02、Task03。我们先建立一个全局变量dog_flag用于存储各个任务的喂狗状态;在前3个任务的主循环中，把dog_flag对应的bit位置位，DefaultTask置位bit0、Task01置位bit1、Task02置位bit2;在最后的Task03任务中，循环检查是否所有在使用的bit位都被置位，如果都被置位，则说明其他所有的任务的主循环都在正常运行，那么可以喂狗;同时最后要将dog_flag清零，以用于下一次监测置位。

简单的代码实现示例如下：

(后记：经网友提醒，这段代码原先有点问题，对于dog_flag这个变量的读写，在多任务环境下是有可能冲突的，所以在访问它时，要当作临界段处理)

3)事件标志组应用于多任务喂狗

上述的代码是最直观容易理解的，而实际上，在大部分的RTOS中，有一种更优雅的实现方式，那就是利用事件标准组。

我们之前讲freeRTOS的时候，在事件标志组相关的章节提到过，在事件标准组的变量中，每个bit位表示了一个事件，正好相对于这里我们用于监测各个任务主循环是否执行到的bit位。同时，事件标志组可以通知其他任务，我们可以利用这个特性，在喂狗的任务中等待其他所有任务的发送的事件标志，如果全都等到了，就喂狗并清除事件。

以freeRTOS环境为例，示例如下：

要注意一下，使用事件标志组时，由于要等到所有的事件后，才能向后执行完一个循环，所以，一般建议单独建立一个任务用于喂狗，这个任务中不再执行其他操作。