一、独立看门狗IWDG剖析

1、看门狗概述

• 看门狗定时器
  看门狗定时器（WDT，Watch Dog Timer）是单片机的一个组成部分，它实际上是一个计数器，一般给看门狗一个数字，程序开始运行后看门狗开始倒计数。如果程序运行正常，过一段时间CPU应发出指令让看门狗复位，重新开始倒计数。如果看门狗减到0就认为程序没有正常工作，强制整个系统复位。
• 看门狗用途
  它的主要功能是在发生系统软件故障时，将系统复位。也可以用于将系统从休眠或空闲模式唤醒。
  

2、STM32-看门狗简介

• STM32 结合安全度、计时精确度和易用性提供了IWDG和WWDG两种看门狗
  监测软件跑飞，或未按预想地运行的情况
  触发系统复位或产生中断(中断仅针对窗口看门狗)
• 独立看门狗IWDG
  专用时钟LSI
  低功耗模式仍可运行
  对定时的控制比较松
• 窗口看门狗WWDG
  总线时钟APB1
  对定时控制比较严
  要求主应用程序在规定时间窗口内喂狗

3、独立看门狗IWDG工作原理框图分析

时钟源是低速内部时钟LSI，通过预分频器进行调节，最大256.计数器减到零，重启服务器。需要在计数时间到达前，进行喂狗，不然喂狗失败，系统重启。

3.1、独立看门狗的时钟

独立看门狗的时钟
STM32F4 的独立看门狗由内部专门的 32Khz 低速时钟（LSI）驱动，即使主时钟发生故障，它也仍然有效。这里需要注意独立看门狗的时钟是一个内部RC时钟，所以并不是准确的32Khz，而是在 15~47Khz 之间的一个可变化的时钟，只是我们在估算的时候，以 32Khz 的频率来计算，看门狗对时间的要求不是很精确，所以，时钟有些偏差，都是可以接受的。

3.2、预分频器寄存器(IWDG_PR）

3.3、重载寄存器 (IWDG_RLR)

3.4、关键字寄存器 (IWDG_KR)

使用时需要发送0X5555,取消写保护

3.5、状态寄存器 (IWDG_SR)

3.6、IWDG的超时时间

二、独立看门狗实例讲解

开启STM32的独立看门狗，按键按下即喂狗，如果超时未喂狗，则看门狗复位系统，用指示灯指示系统复位

1、CubeMx配置

1、配置串口

2、激活看门狗

3、配置时钟,使能外部时钟


4、配置按键

5、配置LED灯

6、看门狗配置，看门狗时钟源为独立的内部时钟LSI：32KHz，分频32使计数器为1KHz，周期为1ms，重载计数器为3000，复位时间为3s。

2、代码实现

1、启动函数

2、配置函数

3、LED功能实现，正常情况LED灯点亮，如果复位LED会熄灭0.5s，再次点亮

4、刷新喂狗操作函数

5、按下按键进行喂狗

6、要在启动后大概3s内按下按钮进行喂狗操作，不然喂狗失败，复位

三、窗口看门狗WWDG剖析

1、窗口看门狗WWDG简介

窗口看门狗（WWDG）通常被用来监测由外部干扰或不可预见的逻辑条件造成的应用程序背离正常的运行序列而产生的软件故障。除非递减计数器的值在 T6 位（WWDG->CR 的第六位）变成 0 前被刷新，看门狗电路在达到预置的时间周期时，会产生一个 MCU 复位。在递减计数器达到窗口配置寄存器(WWDG->CFR)数值之前，如果 7 位的递减计数器数值(在控制寄存器中)被刷新， 那么也将产生一个 MCU 复位。

2、WWDG的特性

• 可配置的时间窗，用来检测应用程序非预期中的运行流程（过早或过晚）
• 看门狗复位条件
  1、使能了看门狗的情况下，自减计数器值小于0x40
  2、使能了看门狗的情况下，喂狗时间大于上窗口的值
• 计数器值=0x40产生早期唤醒中断（EWI）
  
  在计数器数值减小到CFR之前，也不能进行喂狗操作。

3、WWDG工作原理框图分析

①窗口看门狗时钟 ②计数器时钟 ③计数器 ④窗口值

4、窗口看门狗的时钟

窗口看门狗时钟来自 PCLK1，PCLK1 最大是 42M，由 RCC 时钟控制器开启。

5、计数器的时钟

计数器时钟由 CK计时器时钟经过预分频器分频得到，分频系数由配置寄存器 CFR 的
位 8:7 WDGTB[1:0]配置

6、计数器

• 窗口看门狗的计数器是一个递减计数器，共有 7 位，其值存在控制寄存器 CR 的位 6:0，即 T[6:0]，当 7 个位全部为 1时是0X7F，这个是最大值
• 当递减到 T6 位变成 0时，即从0X40 变为 0X3F时候，会产生看门狗复位。这个值 0X40 是看门狗能够递减到的最小值，
• 当递减计数器递减到 0X40 的时候，还不会马上产生复位，如果使能了提前唤醒中断：CFR 位 9 EWI 置1，则产生提前唤醒中断，如果真进入了这个中断的话，就说明程序肯定是出问题了，
• 那么在提前唤醒中断的处理程序中我们就需要做最重要的工作，比如保存重要数据，或者报警等，这个中断我们也叫它死前中断。

7、窗口值

• 窗口值得范围：
  下窗口的值是固定的 0X40，上窗口的值可以改变，具体的由配置寄存器 CFR 的位 6:0 W[6:0]设置。其值必须大于 0X40，如果小于或者等于 0X40就是失去了窗口的价值，而且也不能大于计数器的值，所以必须得小于 0X7F。
• 如何设置窗口值：
  这个得根据我们需要监控的程序的运行时间来决定。如果我们要监控的程序段 A 运行的时间为 Ta，当执行完这段程序之后就要进行喂狗，如果在窗口时间内没有喂狗的话，那程序就肯定是出问题了。一般计数器的值 TR设置成最大 0X7F，窗口值为 WR，计数器减一个数的时间为 T，那么时间：(TR-WR)*T 应该稍微小于 Ta即可

四、窗口看门狗实例讲解

开启STM32的窗口看门狗，并使能唤醒中断。主程序正常运行时喂狗，用按键中断模拟程序故障死机，此时将触发唤醒中断并产生复位，用LED灯指示唤醒中断的触发。

1、CubeMx配置

1、串口配置

2、LED灯配置

3、按键配置，将其配置为外部中断

4、外部时钟

5、看门狗，将其激活

6、窗口看门狗挂载在APB1上，最大42M。

计数器最大 0X7F（127）,减小到0X3F（64）会复位，到0X40时会产生一个唤醒中断，窗口值为90，在90-127之间不能喂狗。初始值为127，要大于90，最大127.
7、使能中断

2、代码实现

1、计数器小于上窗口值进行喂狗，循环执行。

2、按键中断，产生异常

3、计数器到达0X40，触发早期唤醒中断



4、LED设置，先熄灭

唤醒中断触发，点亮LED