STC單片機(jī)應(yīng)用在看門(mén)狗程序中的解析是什么

STC單片機(jī)是一款增強(qiáng)型51單片機(jī)，完全兼容MCS-51，還增加了新的功能，比如新增兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，多一個(gè)外中斷，內(nèi)置EEPROM，硬件看門(mén)狗，具有掉電模式，512B內(nèi)存等。還支持ISP下載，不用編程器，只要一個(gè)MAX232和一些廉價(jià)的元件就能寫(xiě)程序，可擦寫(xiě)10萬(wàn)次。因此是一款很好用的單片機(jī)。

在這里，簡(jiǎn)單說(shuō)明一下其看門(mén)狗的使用。STC單片機(jī)的看門(mén)狗一旦啟動(dòng)，就不能停止，其看門(mén)狗溢出時(shí)間可以利用STC單片機(jī)用戶手冊(cè)計(jì)算，其簡(jiǎn)單舉例如下：

#i nclude //STC單片機(jī)頭文件

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit led=P1^0;

//=================================================================

// 函數(shù)名稱 ：void delay (uint us)

// 函數(shù)功能 ：延時(shí)

// 入口參數(shù) ：us 延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短

// 出口參數(shù) ：無(wú)

//=================================================================

void delay (uint us)

{

while(us--);

}

main()

{

WDT_CONTR=0x3c; //啟動(dòng)看門(mén)狗

led=1; //點(diǎn)亮LED

delay(100);

led=0;

delay(100); //熄滅LED

while(1)

{

WDT_CONTR=0x3c; //喂狗，若屏蔽掉該位，則看門(mén)狗溢出后復(fù)位，LED燈不停閃爍

}

}

在工業(yè)控制/汽車(chē)電子/航空航天等需要高可靠行的系統(tǒng)中，為了防止“系統(tǒng)在異常情況下，受到干擾，MCU/CPU程序跑飛，導(dǎo)致系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間異常工作”，通常是引進(jìn)看門(mén)狗，如果MCU/CPU不在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按要求訪問(wèn)看門(mén)狗，就認(rèn)為MCU/CPU處于異常狀態(tài)，看門(mén)狗就會(huì)強(qiáng)迫MCU/CPU復(fù)位，使系統(tǒng)重新從頭開(kāi)始按規(guī)律執(zhí)行用戶程序。看門(mén)狗復(fù)位狀態(tài)結(jié)束后，不影響特殊功能寄存器IAP_ONTR中SWBS/IAP_ONTR.6位的值，單片機(jī)根據(jù)復(fù)位前SWBS/IAP_ONTR.6的值選擇是從用戶應(yīng)用程序區(qū)啟動(dòng)，還是從系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序區(qū)啟動(dòng)。如果看門(mén)狗復(fù)位前SWBS/IAP_ONTR.6的值為0，則看門(mén)口復(fù)位狀態(tài)結(jié)束后單片機(jī)從系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序區(qū)啟動(dòng)?？撮T(mén)狗復(fù)位是熱啟動(dòng)復(fù)位中的軟復(fù)位之一。

工作原理：看門(mén)狗實(shí)際上是一個(gè)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，簡(jiǎn)稱WDT。單片機(jī)運(yùn)行工作中，看門(mén)狗會(huì)對(duì)單片機(jī)機(jī)器周期脈沖不停計(jì)數(shù)，當(dāng)單片機(jī)程序陷入死循環(huán)時(shí)，單片機(jī)程序如果不能及時(shí)對(duì)看門(mén)狗的定時(shí)器復(fù)位，看門(mén)狗就會(huì)在其定時(shí)器計(jì)滿溢出時(shí)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，從而使系統(tǒng)重啟。

看門(mén)狗應(yīng)用時(shí)，首先確定看門(mén)狗計(jì)數(shù)器的位數(shù)，然后參考計(jì)數(shù)脈沖周期計(jì)算出看門(mén)狗計(jì)數(shù)溢出所需的時(shí)間T，喂狗程序 喂狗時(shí)間要小于T，這樣隔一段時(shí)間喂一次狗，只要程序正常運(yùn)行，看門(mén)狗定時(shí)器就不會(huì)溢出。一旦出現(xiàn)程序死循環(huán)故障，喂狗程序失敗，不能對(duì)看門(mén)狗定時(shí)器及時(shí)清零，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)時(shí)器溢出，重啟系統(tǒng)。

對(duì)于T1我們用來(lái)監(jiān)控主程序的運(yùn)行，我們給T1設(shè)定一定的定時(shí)時(shí)間，在主程序中對(duì)其進(jìn)行復(fù)位，如果不能在一定的時(shí)間里對(duì)其進(jìn)行復(fù)位，T1 的定時(shí)中斷就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。在這里T1的定時(shí)時(shí)間要設(shè)的大于主程序的運(yùn)行時(shí)間，給主程序留有一定的的余量。而T1的中斷正常與否我們?cè)儆蒚0定時(shí)中斷子程序來(lái)監(jiān)視。這樣就夠成了一個(gè)循環(huán)，T0監(jiān)視T1，T1監(jiān)視主程序，主程序又來(lái)監(jiān)視T0，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

(1)程序開(kāi)始后，點(diǎn)亮發(fā)光二極管后延時(shí)一段時(shí)間熄滅，延時(shí)不能過(guò)長(zhǎng)，若兩次喂狗時(shí)間間程序運(yùn)行時(shí)間大于看門(mén)狗溢出時(shí)間，看門(mén)狗將復(fù)位單片機(jī)，可調(diào)節(jié)這個(gè)時(shí)間，讓看門(mén)狗是否復(fù)位。

(2)喂狗時(shí)使用和設(shè)定看門(mén)狗寄存器同樣的語(yǔ)句，只要看門(mén)狗寄存器中CLR—WDT位置“1”,看門(mén)狗定時(shí)器重新計(jì)數(shù)，由硬件自動(dòng)將其清零。

(3)演示為發(fā)光二極管亮后熄滅不會(huì)再亮，這說(shuō)明程序沒(méi)被復(fù)位，while循環(huán)中看門(mén)狗被正常喂狗，若將WDT_CONTR= 0x35;去掉程序?qū)?huì)不停復(fù)位，因?yàn)榭撮T(mén)狗定時(shí)器溢出復(fù)位。

軟件看門(mén)狗技術(shù)的原理和這差不多，只不過(guò)是用軟件的方法實(shí)現(xiàn)，我們還是以51系列來(lái)講，我們知道在51單片機(jī)中有兩個(gè)定時(shí)器，我們就可以用這兩個(gè)定時(shí)器來(lái)對(duì)主程序的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。我們可以對(duì)T0設(shè)定一定的定時(shí)時(shí)間，當(dāng)產(chǎn)生定時(shí)中斷的時(shí)候?qū)σ粋€(gè)變量進(jìn)行賦值，而這個(gè)變量在主程序運(yùn)行的開(kāi)始已經(jīng)有了一個(gè)初值，在這里我們要設(shè)定的定時(shí)值要小于主程序的運(yùn)行時(shí)間，這樣在主程序的尾部對(duì)變量的值進(jìn)行判斷，如果值發(fā)生了預(yù)期的變化，就說(shuō)明T0中斷正常，如果沒(méi)有發(fā)生變化則使程序復(fù)位。