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51单片机看门狗系统

news 来源：原创 2025/5/14 2:17:38

在 STC89C52 单片机中，看门狗控制寄存器的固定地址为 0xE1。此地址由芯片厂商在硬件设计时确定，但是它在头文件中并未给出，因此在使用看门狗系统时需要声明下这个特殊功能寄存器

sfr WDT_CONTR = 0xE1;

本案将用一个小灯的工作状况来展示看门狗工作性质。

首先看下看门狗的工作性质：

在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，会导致程序指针错误，不在程序区，取出错误的程序指令等，都有可能会陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续正常工作，导致整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果。

看门狗，又叫 watchdog，从本质上来说就是一个定时器电路，一般有一个输入和一个输出，其中输入叫做喂狗，输出一般连接到另外一个部分的复位端，一般是连接到单片机。看门狗的功能是定期的查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启信号。看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。（来自百科）

1. 看门狗复位机制

内部自动复位
当看门狗超时（计数器溢出）时，芯片内部会自动触发复位信号，直接重启单片机内核和所有外设。
- 无需RST引脚动作：复位由内部逻辑完成，不依赖外部RST引脚电平变化。
- RST引脚状态：复位期间，RST引脚可能保持高电平（需外部上拉电阻维持），但复位动作本身由内部完成。
2. WDT_CONTR 寄存器的作用
功能：
WDT_CONTR 是 看门狗控制寄存器，用于配置看门狗定时器（Watchdog Timer, WDT）的工作模式、分频系数和喂狗操作。

关键功能位（以 STC89C52 为例）：

位	名称	功能描述
5	EN_WDT	看门狗使能位（1=启用，0=关闭）
4	CLR_WDT	喂狗位（写 1 清除计数器）
3	IDLE_WDT	空闲模式看门狗控制（1=计数，0=暂停）
2-0	PS[2:0]	分频系数选择位（控制溢出时间）

看门狗寄存器设置：WDT_CONTR = 0x35; //延时2.27S

4. 为何需要这样设置？

目的：
通过 sfr WDT_CONTR = 0xE1; 将看门狗控制寄存器绑定到 C 语言变量，使得程序员可以通过操作变量直接配置看门狗，例如：

WDT_CONTR = 0x35; // 二进制 0011 0101
详细配置解析（以 0x35 为例）：
- EN_WDT=1：启用看门狗。
- CLR_WDT=1：喂狗操作（需周期性执行）。
- IDLE_WDT=0：空闲模式下看门狗暂停计数。
- PS[2:0]=101：分频系数为 2^(5+1)=64，决定溢出时间。
- 2. 计算示例（PS=5, Fosc=11.0592MHz）
  
  T溢出=12×64×32768/11,059,200≈2.275秒

设计一个简单程序验证下看门狗系统：

#include"reg52.h"
#include "macro_and_const.h"sfr WDT_CONTR = 0xE1;
sbit ENLED = P1^4;     // 使能引脚P1.4   这几个部分是38译码器是笔者硬件电路方面的要求
sbit ADDR0 = P1^0;     // 地址线0
sbit ADDR1 = P1^1;     // 地址线1
sbit ADDR2 = P1^2;     // 地址线2
sbit ADDR3 = P1^3;     // 地址线3（E3使能）sbit led = P0^0;/*******************************************
延时一毫秒函数
*******************************************/
void Timer0_Init() {TMOD |= 0x01;    // 模式1（16位定时器）TH0 = 0xFC;      // 初值，定时1ms（11.0592MHz）TL0 = 0x66;TR0 = 1;         // 启动定时器
}void delay(uint ms) {uint i;for (i = 0; i < ms; i++) {TH0 = 0xFC; TL0 = 0x66; // 重载初值while (!TF0);          // 等待溢出TF0 = 0;               // 清除标志}
}void main(void){Timer0_Init();WDT_CONTR = 0x35;//设置看门狗时间2.27sADDR3 = 1;        // E3=1使能ADDR2 = 1;        // A2=1ADDR1 = 1;        // A1=1ADDR0 = 0;        // A0=0 → Y6有效ENLED = 0;        // E1&E2使能（低电平）led = 0;delay(200);led = 1;	delay(200);  //LED闪烁3下led = 0;	delay(200);led = 1;	delay(200);led = 0;WDT_CONTR = 0x35;	 while(1){led = 0;delay(2000);//延时2sWDT_CONTR = 0x35;	//喂狗}}

/*--------------------------------------------------------------------------
MACROANDCONST.H--------------------------------------------------------------------------*/
#ifndef _MACRO_AND_CONST_H_
#define _MACRO_AND_CONST_H_
/*无符号整形*/
typedef    unsigned int   uint16; 
typedef    unsigned int   UINT; 
typedef    unsigned int   uint; 
typedef    unsigned int   UINT16; 
typedef    unsigned int   WORD; 
typedef    unsigned int   word;/*有符号整形*/
typedef      int        int16; 
typedef      int        INT16; /*无符号长整形*/
typedef    unsigned long    uint32; 
typedef    unsigned long    UINT32; 
typedef    unsigned long    DWORD; 
typedef    unsigned long    dword; /*有符号长整形*/
typedef    long            int32; 
typedef    long            INT32; /*有符号字符形*/
typedef    signed  char     int8;
typedef    signed  char     INT8; /*无符号字整形*/
typedef    unsigned char     boolean; 
typedef    unsigned char     BOOLEAN; 
typedef    unsigned char     uchar;
typedef    unsigned char     UCHAR;
typedef    unsigned char     UINT8; 
typedef    unsigned char     uint8;
typedef    unsigned char     BOOL; 
typedef    unsigned char     bool;/*C51编译器的扩展类型*/
typedef   bit   byte; 
typedef   bit   BYTE;#ifndef EOF#define EOF -1
#endif#ifndef NULL#define NULL ((void *) 0)
#endif#ifndef enable
#define enable 1
#endif#ifndef disable
#define disable 0
#endif#ifndef true
#define true 1
#endif#ifndef false
#define false 0
#endif#endif

这个是头文件

这个程序的现象是闪3下，然后LED一直点亮，因为看门狗触发的时间是2.27S，延时是2S，及时喂了狗，因此程序一直在while循环里跑。

看一下视频：及时喂狗程序一直运行_哔哩哔哩_bilibili

如果把循环里的延时语句修改一下改成3s即

  while(1){led = 0;delay(3000);//延时3sWDT_CONTR = 0x35;	//喂狗}

延时过长未能及时喂狗，因此单片系统复位了。所以现在的现象是闪烁3下，然后延时2.27S（这时LED灯是常亮的），系统复位后马上又闪烁三下，接着延时2.27S，一直这么循环。

看一下视频：

看门狗溢出一直复位_哔哩哔哩_bilibili

可以看到LED闪烁3下后延迟一段时间又开始闪烁，这个延迟时间就是看门狗设置的时间2.27S。无论这个延时语句是多少秒要超过2.27S，它的延时时间都是保持在2.27S。

不过存在一个问题，复位后LED只闪了一下好奇怪，不知道为什么。。。。

1. 看门狗复位机制

2. WDT_CONTR 寄存器的作用

4. 为何需要这样设置？

2. 计算示例（PS=5, Fosc=11.0592MHz）

相关文章：

2. `WDT_CONTR` 寄存器的作用