為什么要看門狗

在由單片機構成的微型計算機系統中，由于單片機的工作常常會受到來自外界電磁場的干擾，造成程序的跑飛，而陷入死循環，程序的正常運行被打斷，由單片機控制的系統無法繼續工作，會造成整個系統的陷入停滯狀態，發生不可預料的后果，所以出于對單片機運行狀態進行實時監測的考慮，便產生了一種專門用于監測單片機程序運行狀態的模塊或者芯片，俗稱“看門狗”(watchdog) 。

看門狗解決的問題是什么

• 在啟動正常運行的時候，系統不能復位。

• 在系統跑飛（程序異常執行）的情況，系統復位，程序重新執行。

STM32內置兩個看門狗，提供了更高的安全性，時間的精確性和使用 的靈活性。兩個看門狗設備（獨立看門狗/窗口看門狗)可以用來檢測和解決由軟件錯誤引起的故障。當計數器達到給定的超時值時，觸發一個 中斷（僅適用窗口看門狗）或者產生系統復位。

• 獨立看門狗（IWDG)由專用的低速時鐘（LSI)驅動，即使主時鐘發生 故障它仍有效。獨立看門狗適合應用于需要看門狗作為一個在主程序之外 能夠完全獨立工作，并且對時間精度要求低的場合。
• 窗口看門狗由從APB1時鐘分頻后得到時鐘驅動。通過可配置的時間窗口 來檢測應用程序非正常的過遲或過早操作。窗口看門狗最適合那些要求看門狗在精確計時窗口起作用的程序。

stm32獨立看門狗和窗口看門狗的區別為：時鐘源不同、中斷不同、使用條件不同。
一、時鐘源不同

stm32獨立看門狗：stm32獨立看門狗使用的是內部專門的 40Khz低速時鐘，不需要使能時鐘操作。
窗口看門狗：窗口看門狗使用的是 PCLK1的時鐘，使用前需要先使能時鐘。

二、中斷不同

stm32獨立看門狗：stm32獨立看門狗沒有中斷，超時直接位。
窗口看門狗：窗口看門狗可以在中斷中做位前的函數操作。

三、使用條件不同

stm32獨立看門狗：stm32獨立看門狗一般用于避免程序跑飛或者死循環。
窗口看門狗：窗口看門狗避免程序不安預定邏輯執行，比如先于理想環境完成，或者后于極限時間超時。

獨立看門狗功能描述

• 在鍵值寄存器（IWDG_KR)中寫入0xCCCC，開始啟用獨立看門狗。此時計數器開始從其復位值0xFFF遞減，當計數器值計數到尾值0x000時會產生一個復位信號（IWDG_RESET)。
• 無論何時，只要在鍵值寄存器IWDG_KR中寫入0xAAAA（通常說的喂狗）, 自動重裝載寄存器IWDG_RLR的值就會重新加載到計數器，從而避免看門狗復位。
• 如果程序異常，就無法正常喂狗，從而系統復位。
  
• 鍵值寄存器IWDG_KR: 0~15位有效
• 預分頻寄存器IWDG_PR：0~2位有效。具有寫保護功能，要操作先取消寫保護
• 重裝載寄存器IWDG_RLR：0~11位有效。具有寫保護功能，要操作先取消寫保護。
• 狀態寄存器IWDG_SR：0~1位有效

看門狗相關寄存器：

獨立看門狗超時時間
溢出時間計算：
Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40 （M3)
時鐘頻率LSI=40K， 一個看門狗時鐘周期就是最短超時時間。（Tout的單位是ms）
最長超時時間= (IWDG_RLR寄存器最大值）X看門狗時鐘周期

IWDG獨立看門狗操作庫函數

void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess);//取消寫保護：0x5555使能
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler);//設置預分頻系數：寫PR
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload);//設置重裝載值：寫RLR
void IWDG_ReloadCounter(void);//喂狗：寫0xAAAA到KR
void IWDG_Enable(void);//使能看門狗：寫0xCCCC到KR
FlagStatus IWDG_GetFlagStatus(uint16_t IWDG_FLAG);//狀態：重裝載/預分頻 更新

獨立看門狗操作步驟

• 取消寄存器寫保護：

 IWDG_WriteAccessCmd();

• 設置獨立看門狗的預分頻系數，確定時鐘:

IWDG_SetPrescaler();

• 設置看門狗重裝載值，確定溢出時間:

 IWDG_SetReload();

• 使能看門狗

IWDG_Enable();

• 應用程序喂狗:

IWDG_ReloadCounter();

• 溢出時間計算：

   Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40 （M3)

main.c中的代碼：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "IWDG.h"int main(void){vu8 key=0;	delay_init();	    	 //延時函數初始化	  LED_Init();			     //LED端口初始化KEY_Init();          //初始化與按鍵連接的硬件接口delay_ms(200); LED0=0;					//先點亮紅燈IWDG_Init(4,625);//最大溢出時間是一秒，就是在沒有喂狗的情況下系統間隔1秒復位while(1){if(KEY_Scan(0)==WKUP_PRES){IWDG_ReloadCounter();}}
}

IWDG.h中的代碼：

#include "IWDG.h"void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr)
{IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);//取消寄存器寫保護IWDG_SetPrescaler(prer);//設置預分頻系數,確定時鐘IWDG_SetReload(rlr);//設置看門狗重裝載值，確定溢出時間IWDG_ReloadCounter();//從重裝載值開始計數，應用程序喂狗（就是加載計數器，將rlr的值加載到計數器），向 IWDG_KR 寫入 0XAAAA，通過這句，將使 STM32 重新加載 IWDG_RLR 的值到看門狗計數器里面。即實現獨立看門狗的喂狗操作。IWDG_Enable();//使能看門狗，向 IWDG_KR 寫入 0XCCCC，通過這句，來啟動 STM32 的看門狗。注意 IWDG 在一旦啟用，就不能再被關閉！想要關閉，只能重啟，并且重啟之后不能打開 IWDG，否則問題依舊，所以在這里提醒大家，如果不用 IWDG 的話，就不要去打開它，免得麻煩。
}

以上代碼運行結果是：在沒有按KER_UP的情況下（沒有喂狗）LED亮2秒滅一秒閃爍，如果在一秒內按KEY_UP按鍵的次數大于等于一（在系統復位之前喂狗，也就是計數器倒計時到0之前）則LED常亮