在STM32微控制器中，看門狗（Watchdog）是一種硬件計時器，用于監控系統運行狀態，防止軟件死鎖或跑飛。其核心機制是：系統需定期“喂狗”（復位看門狗計數器），若未及時喂狗，則觸發系統復位，使程序恢復至初始狀態。

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看門狗類型及特點

STM32提供兩種看門狗，各有適用場景：

1.?獨立看門狗（IWDG）

• 時鐘源：獨立內部低速時鐘（LSI，~32-40kHz），不受主時鐘影響（即使主時鐘故障仍有效）。

• 特點：

  • 配置后無法停止（只能通過復位關閉）。

  • 超時時間范圍寬（毫秒到秒級）。

  • 適合監控嚴重故障（如程序跑飛、死循環）。

• 工作流程：

初始化 → 啟動計數器 → 定期喂狗（復位計數器）→ 若超時未喂狗 → 觸發系統復位

2.?窗口看門狗（WWDG）

• 時鐘源：APB1總線時鐘（PCLK1）分頻。

• 特點：

  • 必須在指定時間窗口內喂狗（既不能過早也不能過晚）。

  • 提供提前喚醒中斷（EWI），允許在復位前執行緊急操作。

  • 適合監控代碼執行時效性（如任務調度超時）。

• 工作流程：

初始化 → 啟動計數器 → 在窗口期內喂狗 → 若喂狗過早/過晚 → 觸發復位

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關鍵概念詳解

超時時間計算

• IWDG公式：

  示例（LSI=40kHz，預分頻=32，RLR=1000）：
  Ttimeout=100040000×32=0.8秒Ttimeout?=400001000?×32=0.8秒

• WWDG公式：

喂狗操作

• IWDG喂狗：向鍵寄存器（IWDG_KR）寫入0xAAAA。

• WWDG喂狗：向控制寄存器（WWDG_CR）寫入值（需在0x40~0x7F之間）。

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配置步驟（以IWDG為例，HAL庫）

#include "stm32f1xx_hal.h"IWDG_HandleTypeDef hiwdg;void IWDG_Init(void) {hiwdg.Instance = IWDG;hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_32;  // 預分頻系數hiwdg.Init.Reload    = 1000;               // 重載值（超時時間）HAL_IWDG_Init(&hiwdg);                     // 初始化HAL_IWDG_Start(&hiwdg);                    // 啟動看門狗
}void main(void) {IWDG_Init();while (1) {// ... 正常代碼 ...HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);  // 定期喂狗（需在超時前執行）}
}

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使用注意事項

1. 喂狗位置：

   • 放在主循環或關鍵任務中，避免在阻塞函數中餓死看門狗。

   • 若使用RTOS，可在空閑任務中喂狗（但需確保任務調度正常）。

2. 調試影響：

   • 調試時暫停MCU會導致看門狗復位，可通過DBGMCU模塊臨時凍結看門狗。

3. 窗口看門狗窗口期：

   • 窗口上限由WWDG_CFR寄存器設定，喂狗需在[窗口值, 0x3F]之間。

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應用場景對比

場景	推薦看門狗	原因
高可靠性系統（工業控制）	IWDG	獨立時鐘，抗干擾能力強
實時任務監控	WWDG	精確時間窗口，可捕獲邏輯錯誤
低功耗應用	IWDG	LSI功耗低于主時鐘

通過合理配置看門狗，可顯著提升STM32系統的抗故障能力，確保設備在異常狀態下自動恢復。