淺談STM8S_008_WDG獨立看門狗和窗口看門狗

Ⅰ寫在前面

STM8S看門狗WDG分為兩類：

IWDG：Independent WatchDog獨立看門狗

WWDG：Window WatchDog窗口看門狗

獨立看門狗模塊可以用于解決處理器因為硬件或軟件的故障所發(fā)生的錯誤。它由一個內(nèi)部的128kHz的LSI阻容振蕩器作為時鐘源驅(qū)動，因此即使是主時鐘失效時它仍然照常工作。

窗口看門狗用于監(jiān)測由于外部干擾或不可預(yù)知的邏輯條件所產(chǎn)生的軟件錯誤，這樣的軟件錯誤通常會導(dǎo)致應(yīng)用程序不按照預(yù)期的方式運行。

大概意思主要是：IWDG主要防止硬件問題引起的復(fù)位，WWDG主要防止軟件問題引起的復(fù)位.

為方便大家閱讀，本文內(nèi)容已經(jīng)整理成PDF文件：

http://pan.baidu.com/s/1i5uWhJR

Ⅱ看門狗知識

1.看門狗結(jié)構(gòu)圖

STM8S的獨立看門狗IWDG比窗口看門狗WWDG結(jié)構(gòu)看起來要簡單一點，其實寄存器都只有那么兩個，軟件配置起來也比較簡單。不管是獨立還是窗口看門狗，自己看結(jié)構(gòu)圖基本就能理解到它們。具體請看下面結(jié)構(gòu)圖進行對比。

獨立看門狗IWDG結(jié)構(gòu)圖：

當向下計數(shù)器“8-bit down-counter”等于0時，就會產(chǎn)生看門狗復(fù)位“WDG reset”。因此，就需要在計數(shù)器等于0之前通過重載寄存器“IWDG_RLR”更新計數(shù)器的值。

窗口看門狗WWDG結(jié)構(gòu)圖：

窗口看門狗有兩地方會引起復(fù)位：

1.當7位(T[6:0])遞減計數(shù)器從0x40翻轉(zhuǎn)到0x3F(T6位清零)時。這種和上面IWDG類似，遞減到“0”就會復(fù)位。

2.當更新的計數(shù)值大于窗口值（T6:0 > W6:0）時。

這兩種復(fù)位的情況如下圖：

2.IWDG獨立看門狗功能

當在鍵寄存器(IWDG_KR)中寫入數(shù)值0xCC后，獨立看門狗就被啟動了，計數(shù)器開始從它的復(fù)位值0xFF開始遞減計數(shù)，當計數(shù)減到0x00時就會產(chǎn)生一個復(fù)位信號(WDG RESET)。

如果在IWDG_HW選擇字節(jié)中使能了硬件看門狗的功能，在芯片上電時看門狗的功能被自動開啟，如果軟件不能及時操作鍵寄存器，則在計數(shù)器達到0x00時產(chǎn)生復(fù)位。

看門狗復(fù)位的超時值是由你的配置（分頻值和計數(shù)值）決定的，大概如下（默認LSI = 128 kHz 會隨溫度變化有所偏差）：

3.WWDG獨立看門狗功能

● 可編程的自由運行遞減計數(shù)器

● 有條件的復(fù)位

─ 如果開啟了看門狗，當遞減計數(shù)器的數(shù)值小于 0x40 時產(chǎn)生復(fù)位

─ 如果開啟了看門狗，當在指定的時間窗口之外重加載遞減計數(shù)器的數(shù)值時產(chǎn)生復(fù)位

● 硬件或軟件啟動看門狗(由選擇字節(jié)指定)

● 可在HALT指令時產(chǎn)生復(fù)位(由選擇字節(jié)配置)

● 開啟看門狗：

如果(通過選擇字節(jié))選擇了軟件看門狗，在系統(tǒng)復(fù)位后看門狗處于關(guān)閉狀態(tài)。設(shè)置WDGCR寄存器中的WDGA位將開啟看門狗，隨后在下次復(fù)位之前將不能關(guān)閉看門狗。

如果(通過選擇字節(jié))選擇了硬件看門狗，看門狗將始終開啟，而WDGA位將不起作用。

● 控制遞減計數(shù)器：

遞減計數(shù)器是自由運行計數(shù)器：即使未開啟看門狗，它依然不斷地遞減計數(shù)。當開啟看門狗時，必須設(shè)置T6位以避免立刻產(chǎn)生復(fù)位。

T[5:0]位中包含了看門狗產(chǎn)生復(fù)位前允許的時間延遲；因為寫入WDGCR寄存器時，預(yù)分頻器的狀態(tài)是不可知的，所以這個時間延遲介于一個最小和最大數(shù)值之間。

窗口寄存器(WDGWR)的數(shù)值是指定窗口的高限：為防止復(fù)位，必須在遞減計數(shù)器的數(shù)值小于窗口寄存器的數(shù)值并大于0x3F時刷新遞減計數(shù)器。

提示： T6位可以用于產(chǎn)生一個軟件復(fù)位(即設(shè)置WDGA位同時清除T6位

● 在停止時產(chǎn)生看門狗復(fù)位

如果開啟了看門狗，并且選擇了停止時產(chǎn)生看門狗復(fù)位的選項，則執(zhí)行HALT指令將產(chǎn)生復(fù)位。

Ⅲ軟件工程源代碼

1、關(guān)于工程

本文提供兩個版本的工程代碼：

STM8S-A08_IWDG獨立看門狗

STM8S-A08_WWDG窗口看門狗

本文提供的工程代碼是基于前面軟件工程“STM8S-A04_UART基本收發(fā)數(shù)據(jù)”增加WDG看門狗修改而來。初學(xué)的朋友可以參看我前面對應(yīng)的基礎(chǔ)文章，那些文章講的比較詳細。

2.IWDG獨立看門狗代碼分析

A.IWDG_Initializes初始化

voidIWDG_Initializes(void)

{

IWDG_Enable();

IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);

IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_256);

IWDG_SetReload(250);

IWDG_ReloadCounter();

}

預(yù)分頻值為IWDG_Prescaler_256，參數(shù)為枚舉類型：

typedef enum

{

IWDG_Prescaler_4 = (uint8_t)0x00,

IWDG_Prescaler_8 = (uint8_t)0x01,

IWDG_Prescaler_16 = (uint8_t)0x02,

IWDG_Prescaler_32 = (uint8_t)0x03,

IWDG_Prescaler_64 = (uint8_t)0x04,

IWDG_Prescaler_128 = (uint8_t)0x05,

IWDG_Prescaler_256 = (uint8_t)0x06

} IWDG_Prescaler_TypeDef;

重裝計數(shù)值為8位寄存器，最大255，我們設(shè)置為250.

我在初始化看門狗時，將復(fù)位超時值設(shè)置為1000ms，具體計算為如下：

128K/2 = 64K （輸入時鐘）

64K / 256 = 250（分頻后時鐘）

250 / 250 = 1 （重載值為250）

B.功能測試代碼

voidmain(void)

{

System_Initializes();

UART1_Printf((uint8_t*)"Start...");

while(1)

{

LED_REVERSE;

TIMDelay_Nms(990);

IWDG_ReloadCounter();

}

}

第一：如果復(fù)位，會打印“Start..."；

第二：我們配置復(fù)位超時值為1000ms，理論小于1000ms內(nèi)喂狗都不會復(fù)位，由于LSI有偏差，我們設(shè)定在990ms喂狗一次。

第三：修改延時值為1010，則會發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位（打印“Start..."）。

3.WWDG窗口看門狗代碼分析

A.WWDG_Initializes初始化

#define WWDG_WINDOW_VALUE 0x7F //窗口值

#define WWDG_COUNTER_INIT 0x7F //計數(shù)值

voidWWDG_Initializes(void)

{

WWDG_Init(WWDG_COUNTER_INIT, WWDG_WINDOW_VALUE);

}

為了方便測試，我們這里將窗口值和計數(shù)值定義為宏，范圍：0x40 - 0x7F.

B.功能測試代碼

voidmain(void)

{

System_Initializes();

UART1_Printf((uint8_t*)"Start...");

WWDG_Initializes();

while(1)

{

LED_REVERSE;

TIMDelay_Nms(49);

WWDG_SetCounter(WWDG_COUNTER_INIT);

}

}

第一：同理，如果復(fù)位，會打印“Start..."；

第二：我們配置復(fù)位超時值為49.152ms，如果這個延時大于49（設(shè)定為50及以上），就會復(fù)位（打印“Start..."）。

第三：如果我們修改延時值（假如為TIMDelay_Nms(10);），修改窗口值為#define WWDG_WINDOW_VALUE 0x4F。則不在喂狗窗口范圍內(nèi)，會發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位（打印“Start..."）。

提醒大家：多測試驗證才能更容易理解和記住功能的要點。

Ⅳ下載

STM8S資料：

http://pan.baidu.com/s/1o7Tb9Yq

軟件源代碼工程兩版本（STM8S-A08_xWDGxx看門狗）：

http://pan.baidu.com/s/1c2EcRo0