STM32F4學(xué)習(xí)筆記9——獨(dú)立看門狗與窗口看門狗

STM32F4xx內(nèi)置倆個(gè)看門狗，提供了更高的安全性、時(shí)間的精確性和使用的靈活性。兩個(gè)看門狗設(shè)備可用來(lái)檢測(cè)和解決由軟件錯(cuò)誤引起的故障；當(dāng)計(jì)數(shù)器大道給定的超時(shí)值觸發(fā)一個(gè)中斷（觸發(fā)中斷僅適用于窗口看門狗）或產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。
地理看門狗IWDG有用們的低速時(shí)鐘LSI驅(qū)動(dòng)，及時(shí)主時(shí)鐘發(fā)生故障他也任然有效。窗口看門狗由APB1是中國(guó)分頻后得到的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，通過可配置的時(shí)間窗口來(lái)檢測(cè)應(yīng)用程序非正常的過遲或過早的操作。
IWDG最時(shí)候用于哪些需要一個(gè)看門狗在主程序之外能夠獨(dú)立工作并且對(duì)時(shí)間精度要求較低的場(chǎng)合，WWDG適合用于哪些要求看門狗在精確計(jì)算計(jì)時(shí)窗口起作用的應(yīng)用程序。

IWDG主要特性與功能
·自由運(yùn)行的遞減計(jì)數(shù)器
·時(shí)鐘由獨(dú)立RC振蕩器提供（可工作在停止和待機(jī)模式下）
·看門狗被激活后，則在計(jì)數(shù)器計(jì)到0x000是產(chǎn)生復(fù)位

在寄存器（IWDG_KR）中寫入0xCCCC，開始啟用獨(dú)立看門狗；此時(shí)計(jì)數(shù)器開始從其復(fù)位值0xFFF遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器寄到末尾0x000時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)（IWDG_RESET）。無(wú)論何時(shí)，只要在寄存器IWDG中寫入IWDG_KR中寫入0xAAAA，IWDG_RLR中的值就會(huì)被重新加載到計(jì)數(shù)器，從而避免產(chǎn)生看門狗復(fù)位。

硬件看門狗
如果用戶在選擇字節(jié)中啟用了“硬件看門狗”，在系統(tǒng)上電復(fù)位后，看門狗會(huì)自動(dòng)開始運(yùn)行；如果在計(jì)數(shù)器結(jié)束前，若軟件沒有向寄存器寫入相應(yīng)的值，則系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生復(fù)位。
寄存器訪問保護(hù)
IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器具有寫保護(hù)功能。要修改這兩個(gè)寄存器的值，必須先向IWDG_KR寄存器中寫入0x5555.以不同的值寫入這個(gè)寄存器將會(huì)打亂操作順序，寄存器將重新被保護(hù)。重裝在操作（寫入0
xAAAA）也會(huì)啟動(dòng)寫保護(hù)功能。狀態(tài)寄存器指示預(yù)分配寄存器跟遞減計(jì)數(shù)器是否正在被更新。
調(diào)試模式
當(dāng)微控制器進(jìn)入調(diào)試模式時(shí)（M4核心停止），根據(jù)調(diào)試模塊中的DBG_IWDG_STOP配置位狀態(tài)，IWDG的計(jì)數(shù)器能夠繼續(xù)工作或停止。

STM32F4的IWDG庫(kù)
下面是介紹如何使用看門狗驅(qū)動(dòng) ：
·通過函數(shù)IWDG_WriteAccessCmd（IWDG_WriteAccess_Enable）使能寫寄存器IWDG_PR和IWDG_RLR
·通過函數(shù)IWDG_SetPrescaler（）配置IWDG分頻
·通過函數(shù)IWDG_SetReload配置IWDG計(jì)數(shù)器，每次重裝后，計(jì)數(shù)器將這個(gè)值做遞減。
·通過IWDG_Enable（）來(lái)使能IWDG，當(dāng)看門狗工作在軟件模式時(shí)（不需要使能LSI，會(huì)有硬件自動(dòng)使能）。
·定時(shí)器應(yīng)該定時(shí)調(diào)用函數(shù)IWDG_ReloadCounter（）防止系統(tǒng)復(fù)位。

分頻器和計(jì)數(shù)器配置函數(shù)
void IWDG_WriteAccessCmd（unit16_t IWDG_WriteAccess）
void IWDG_SetPrescaler(unit8_t IWDG_Prescaler)
void IWDG_SetPrescaler(uint16_t Relaod)
void IWDG_ReloadCounter(void)
看門狗激活函數(shù)
void IWDG_Enable（void）使能看門狗
標(biāo)志管理函數(shù)
FlagStatus IWDG_GetFlagStatus(uint16_t IWDG_FLAG)用于檢測(cè)看門狗標(biāo)志

WWDG的主要特性與功能
·可編程的自由運(yùn)行遞減計(jì)數(shù)器
·條件復(fù)位
當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器值小于0x40，若看門狗被啟動(dòng)則產(chǎn)生復(fù)位
當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器在窗口外被重新裝載，若看門狗被啟動(dòng)則產(chǎn)生復(fù)位
·若果啟動(dòng)了看門狗并允許中斷，當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器等于0x40是產(chǎn)生早起喚醒中斷（EWI）,他可以被用于重裝載計(jì)數(shù)器避免WWD復(fù)位。

如果看門狗被啟動(dòng)（WWDG_CR寄存器中的WDGA位被置1），并且7位遞減計(jì)數(shù)器T【6：0]從0x40翻轉(zhuǎn)到0x3f(T6位清零)時(shí)則產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位。如果軟件計(jì)數(shù)器大于窗口寄存器中的數(shù)值時(shí)重裝載計(jì)數(shù)器將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位。

應(yīng)用程序在正常運(yùn)行過程中必須定期的寫入WWDG_CR寄存器以防止MCU發(fā)生復(fù)位。只有當(dāng)計(jì)數(shù)器值小于窗口寄存器時(shí)，才能進(jìn)行寫操作。存儲(chǔ)在WWDG_CR寄存器中的數(shù)值必須在0xff和0xc0之間。

啟動(dòng)看門狗
在系統(tǒng)復(fù)位后，看門狗總歸是處于關(guān)閉狀態(tài)，設(shè)置WWDG_CR寄存器的WDGA位能夠開啟看門狗，隨后他不能再被關(guān)閉，除非發(fā)生復(fù)位。
控制遞減計(jì)數(shù)器
遞減計(jì)數(shù)器處于自由運(yùn)行狀態(tài)，即使看門狗被關(guān)閉遞減計(jì)數(shù)器任然繼續(xù)遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)看門狗被啟用時(shí)T6位必須被設(shè)置，以防止產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位。T【5:0】位包含了看門狗復(fù)位產(chǎn)生之前的計(jì)數(shù)數(shù)目；復(fù)位前的延時(shí)在一個(gè)最小值和一個(gè)最大值之間變化，這是應(yīng)為寫入WWDG_CR是其預(yù)分頻是未知的。配置WWDG_CFR中包含窗口的上限值：要避免產(chǎn)生復(fù)位遞減計(jì)數(shù)器的值小于窗口寄存器的數(shù)值且大于0x3f時(shí)被重新裝載，0描述了窗口寄存器的工作過程。另一個(gè)重裝載計(jì)數(shù)器的方法是利用早期喚醒中斷EWI。設(shè)置WWDG_CFR寄存器中的WEI位開啟中斷。當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器到達(dá)0x40時(shí)，則產(chǎn)生次中斷，相應(yīng)的中斷服務(wù)程序ISR可以用來(lái)加載計(jì)數(shù)器防止WWDG復(fù)位。在WWDG_SR寄存器中寫0可以清楚該中斷。
注意：可以用 T6 位 產(chǎn)生一個(gè)軟件復(fù)位（設(shè)置 WDGA位為’ 1’， T6 位為’ 0’)。

看門狗中斷特性
實(shí)際的復(fù)位產(chǎn)生前，如果需要執(zhí)行專門的安全操作或者記錄數(shù)據(jù)，呢么EWI中斷就派上了用場(chǎng)。EWI終端有WWDG_CFR的EWI使能位。當(dāng)?shù)亟ㄓ?jì)數(shù)器計(jì)到0x40的時(shí)候，EWI中斷將產(chǎn)生，在設(shè)備復(fù)位前，我們可以在中斷服務(wù)程序里面執(zhí)行或者數(shù)據(jù)記錄。
在一些應(yīng)用中，EWI終端可以被用來(lái)管理軟件系統(tǒng)檢查/或系統(tǒng)恢復(fù)graceful degradation，而不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)WWDG復(fù)位。這種情況的話，用戶需要在ISR中清除中斷標(biāo)志并喂狗，防止產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。然后出發(fā)需要的操作。
EWI中斷可以通過向寄存器WWDG_SR的EWIF位寫0來(lái)清除。
調(diào)試模式
當(dāng)微控制器進(jìn)入調(diào)試模式（M4核心停止），根據(jù)調(diào)試中的DBG_WWDG_STOP配置位的狀態(tài)，WWDG的計(jì)數(shù)器能夠繼續(xù)工作或停止

如何編寫串口看門狗程序

STM32F4的WWDG庫(kù)
WWDG計(jì)數(shù)器輸入時(shí)鐘是由 APB1時(shí)鐘分頻而來(lái)：
WWDG 計(jì)數(shù)器時(shí)鐘 = PCLK1 / Prescaler
WWDG 溢出時(shí)間 = (WWDG counter clock) * (counter value)
最大最小溢出時(shí)間： @42 MHz(PCLK1): ~97.5 us / 49.9 ms
如何使用看門狗驅(qū)動(dòng)
·通過函數(shù)RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG,ENABLE)使能窗口看門狗時(shí)鐘
·通過函數(shù)WWDG_SetPrescaler()設(shè)置看門狗分頻。
·設(shè)置WWDG計(jì)數(shù)器數(shù)值，通過函數(shù)WWDG_Enable（）啟動(dòng)WWDG，情動(dòng)WWDG以后，計(jì)數(shù)器的數(shù)值設(shè)置要大于0x40，防止立即產(chǎn)生復(fù)位
·用戶可以懸著是否產(chǎn)生EWI中斷，在此中斷計(jì)數(shù)器到0x40時(shí)產(chǎn)生，一旦是能。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)將無(wú)法將其關(guān)閉
·在阻止系統(tǒng)產(chǎn)生福誒的正常操作期間，用戶需要在每個(gè)時(shí)間間隔通過函數(shù)WWDG_SetCounter（）刷新計(jì)數(shù)器沒刷新操作只能在計(jì)數(shù)器值小于設(shè)定窗口只時(shí)進(jìn)行，窗口只通過函數(shù)WWDG_SetWindowValue()設(shè)定。

分頻器，窗口刷新，計(jì)數(shù)器配置函數(shù)
void WWDG_DeInit(void)
void WWDG_SetPrescaler(uint32_t WWDG_Prescaler)
void WWDG_SetWindowValue(uint8_t WindowValue)
void WWDG_EnableIT(void)
void WWDG_SetCoounter(uint8_t Counter)
獨(dú)立看門狗激活函數(shù)
void WWDG_Enable(uint8_t Counter)
中斷標(biāo)志管理
FlagStatus WWDG_GetFlagStatue(void)
void WWDG_CLearFlag(void)