独立看门狗(IWDG)的基础知识

独立看门狗(IWDG)概述

STM32F10xxx系列内置两个看门狗(独立看门狗和窗口看门狗)，提供了更高的安全性、时间的精确性和使用的灵活性。两个看门狗设备(独立看门狗和窗口看门狗)可用来检测和解决由软件错误引起的故障;当计数器达到给定的超时值时，触发一个中断(仅适用于窗口型看门狗)或产生系统复位。

独立看门狗(IWDG)由专用的低速内部时钟(LSI)驱动，即使主时钟发生故障它也仍然有效。

窗口看门狗由从APB1时钟分频后得到的时钟驱动，通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早的操作。

IWDG最适合应用于那些需要看门狗作为一个在主程序之外，能够完全独立工作，并且对时间精度要求较低的场合。

WWDG适合要求看门狗在精确计时窗口起作用的应用程序。

IWDG主要性能

● 自由运行的递减计数器

● 时钟由独立的RC振荡器提供(可在停止和待机模式下工作)

● 看门狗被激活后，则在计数器计数至0x000时产生复位

IWDG功能描述

独立看门狗模块的功能框图

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，会产生一个复位信号(IWDG_RESET)。

无论何时，只要在键寄存器(IWDG_KR)中写入0xAAAA， 重装载寄存器(IWDG_RLR)中的值就会被重新加载到12位递减计数器，从而避免产生看门狗复位 。

硬件看门狗

如果用户在选择字节中启用了“硬件看门狗”功能，在系统上电复位后，看门狗会自动开始运行;如果在计数器计数结束前，若软件没有向键寄存器写入相应的值，则系统会产生复位。

寄存器访问保护

预分频寄存器(IWDG_PR)和重装载寄存器(IWDG_RLR)具有写保护功能。要修改这两个寄存器的必须先向IWDG_KR寄存器中写入0x5555。以不同的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。

状态寄存器指示预分频值和递减计数器是否正在被更新。

看门狗超时时间

IWDG寄存器描述

 

 

 

IWDG寄存器映像

IWDG固件库函数

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：

这个函数的功能开启/取消写保护，即使能/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：

设置看门狗的重装载值的函数是：

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：

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：

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，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。

IWDG(独立看门狗)实验

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

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。

软件设计

在工程文件目录下面新建两个文件夹分别为：wdg.c和wdg.h。并在把源文件添加到工程，和添加头文件的路径。

wdg.c 里面的代码如下：

该代码一共有 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。

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。

wdg.h 里面的代码如下：

main.c中的代码：

按键输入和看门狗，在看门狗开启后马上点亮 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。

实验现象

上电后DS0 不停的闪烁，证明程序在不停的复位，否则只会 DS0 常亮。如果不停的按 WK_UP 按键，可以看到 DS0 就常亮了，不会再闪烁，则说明程序在不断的复位，喂狗成功。