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学习笔记——stm32看门狗

news 来源：原创 2025/8/6 12:02:23

一、WDG简介

二、IWDG框图

2.1独立看门狗结构

2.2键寄存器

2.3超时时间

三、WWDG框图

3.1窗口看门狗结构

3.2WWDG时序图

3.3最早、最晚时间

四、IWDG和WWDG对比

五、IWDG相关库函数和应用

5.1相关库函数

5.2应用

六、WWDG相关库函数和应用

6.1相关库函数

6.2应用

一、WDG简介

Watch Dog，看门狗可以监控程序的运行状态，当程序因为设计漏洞、硬件故障、电磁干扰等原因，出现卡死或跑飞现象时，看门狗能及时复位程序，避免程序陷入长时间的罢工状态，保证系统的可靠性和安全性

看门狗本质上是一个定时器，指定时间范围内，程序没有执行“喂狗”（重置计数器）操作时，看门狗硬件电路就自动产生复位信号
STM32内置两个看门狗：
- 独立看门狗（IWDG，独立工作，对时间精度要求较低，使用LSI内部低速时钟），即独立看门狗只有一个最晚时间界限，一旦超过这个时间喂狗，IWDG就会及时复位
- 窗口看门狗（WWDG，要求看门狗在精确计时窗口起作用，使用APB1时钟），即不能过早喂狗，也不能过晚喂狗

二、IWDG框图

2.1独立看门狗结构

输入时钟：LSI，内部低速时钟，40KHz （该时钟将随着IWDG的启动自动开启和提供！参考手册6.2.9）
8位预分频器，最大256分频
12位递减计数器，最大4096-1，自减到0，产生IWDG复位（这种情况是需要避免的，说明程序死机）
正常情况，我们需要提前手动重装，即配置好重装载寄存器（重装值），然后在键寄存器写入数据，重装值就会复制到当前计数器中，计数器重新开始自减

2.2键寄存器

本质上就是控制寄存器，用来控制硬件电路的工作
因为看门狗是用来避免程序死机然后进行复位操作，在程序跑飞或者死机过程中，任何寄存器的某一位都有可能因干扰写入了错误的1/0，所以直接定义了几个特定的数据，然后识别进行相应操作（相当于往键寄存器需要输入对应的密码才能执行对应的操作）

注意：并没有对应的键寄存器值用来关闭独立看门狗，事实上，IWDG和WWDG启用后，都是无法关闭的，也是为了防止误操作将看门狗误关

与定时器中断结构进行对比：

区别：

定时器的重装载值是更新事件产生后自动重装
看门狗的重装载值是计数器自减到零后，手动重装——喂狗

2.3超时时间

超时时间：T=LSI时钟周期x预分频系数x重装值+1 （LSI时钟周期为时钟频率的倒数）

以该图为例，40KHz对应的时钟周期就是0.025ms（每0.025ms来一个脉冲），4分频（相当于需要数4个脉冲计数值才+1），最短超时时间也就是0.025x4x1=0.1ms（重装值取0），最长超时时间也就是0.025x4x（4095+1）=409.6ms

三、WWDG框图

3.1窗口看门狗结构

注意：窗口看门狗多了最早喂狗时间的限制（不能过早喂狗）

WWDG没有重装寄存器，对于计数器值的修改，直接修改控制寄存器的值——“喂狗”

时钟源PCLK1，也就是APB1的时钟，默认36MHz
T[6:0]，T6作为溢出标志位（当1 000000时，再自减，0 111111，会通过左边的逻辑门控制，产生复位信号），其实只用记住，T[6:0]变为0x40时说明自减溢出了，需要重新写入计数器值
WDGA使能窗口看门狗，置1启用，置0禁用
窗口原理：
- 最早时间：重新写入计数器值时，会对比当前计数器的值T[6:0]和W[6:0]，如果比它大，说明喂狗过早，将产生复位
- 最晚时间：当T[6:0]变为0x40，说明自减溢出，将产生复位

WWDG还有个特点：“死前中断”EWI

简单来说就是，T[6:0]变为0x40时可以产生EWI早期唤醒中断，在这个中断中，可以执行用户想做的操作，比如保存重要数据、关闭危险设备，又或者接下来不执行复位（执行喂狗操作），然后打印提示信息

3.2WWDG时序图

3.3最早、最晚时间

最晚时间/ms：Twwdg = Tpclk1 x 4096（事先分频） x 预分频 x（ T[5:0] + 1 )
最早时间/ms：Twin = Tpclk1 x 4096（事先分频） x 预分频 x（ T[5:0] - W[5:0] ）

其中Tpclk1为APB1时钟频率的倒数（ms为单位）

四、IWDG和WWDG对比

五、IWDG相关库函数和应用

5.1相关库函数

//iwdg.h
void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess);//寄存器写保护解除、启用
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler);		//设置预分频
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload);				//设置重装值
void IWDG_ReloadCounter(void);						//"喂狗"
void IWDG_Enable(void);								//启用IWDG
FlagStatus IWDG_GetFlagStatus(uint16_t IWDG_FLAG);	//获取标志位状态//rcc.h 查看复位标志是由什么引起的
//RCC_FLAG_IWDGRST: Independent Watchdog reset
//RCC_FLAG_WWDGRST: Window Watchdog resetFlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);
void RCC_ClearFlag(void);

5.2应用

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"int main(void)
{OLED_Init();Key_Init();OLED_ShowString(1, 1, "IWDG TEST");if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) == SET){OLED_ShowString(2, 1, "IWDGRST");Delay_ms(500);OLED_ShowString(2, 1, "       ");Delay_ms(100);RCC_ClearFlag();}else{OLED_ShowString(3, 1, "RST");Delay_ms(500);OLED_ShowString(3, 1, "   ");Delay_ms(100);}IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_16);IWDG_SetReload(2499);					//1000msIWDG_ReloadCounter();					//喂狗IWDG_Enable();							//写入键寄存器0x5555之外的值，启用看门狗的同时也写保护预分频寄存器和重装寄存器while (1){Key_GetNum();//如果一直按下按键导致程序阻塞，不能及时执行下面的喂狗，就会导致看门狗复位IWDG_ReloadCounter();//下面闪烁显示 表示喂狗操作执行成功 延时时间不能超过上面设置的最晚时间——1000msOLED_ShowString(4, 1, "FEED");Delay_ms(200);OLED_ShowString(4, 1, "    ");Delay_ms(600);}
}

六、WWDG相关库函数和应用

6.1相关库函数

void WWDG_DeInit(void);//恢复缺省配置 一般不用
void WWDG_SetPrescaler(uint32_t WWDG_Prescaler);//设置预分频
void WWDG_SetWindowValue(uint8_t WindowValue);//设置窗口时间
void WWDG_EnableIT(void);//使能EWI中断——死前中断
void WWDG_SetCounter(uint8_t Counter);//设置计数器值，也是喂狗操作
void WWDG_Enable(uint8_t Counter);//使能窗口看门狗 启用时就喂一次狗 防止立刻复位
FlagStatus WWDG_GetFlagStatus(void);
void WWDG_ClearFlag(void);

6.2应用

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"int main(void)
{OLED_Init();Key_Init();OLED_ShowString(1, 1, "WWDG TEST");if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_WWDGRST) == SET){OLED_ShowString(2, 1, "WWDGRST");Delay_ms(500);OLED_ShowString(2, 1, "       ");Delay_ms(100);RCC_ClearFlag();}else{OLED_ShowString(3, 1, "RST");Delay_ms(500);OLED_ShowString(3, 1, "   ");Delay_ms(100);}RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);//开启APB1时钟//计算时间后 设置预分频、窗口值（最早时间）、计数器值（最晚时间）WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8);WWDG_SetWindowValue(0x40 | 21);		//30ms WWDG_Enable(0x40 | 54);				//50ms while (1){Key_GetNum();OLED_ShowString(4, 1, "FEED");Delay_ms(20);OLED_ShowString(4, 1, "    ");Delay_ms(20);WWDG_SetCounter(0x40 | 54);}
}

学习笔记——stm32看门狗

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