细说STM32F407单片机独立看门狗IWDG的原理及使用方法

独立看门狗内部还可以对LSI时钟进行分频，分频后的时钟作为计数器的时钟信号。在预分频器寄存器IWDG_PR里，有PR[2:0]用于设置分频系数，分频系数从4、8、16到256。系统复位时，IWDG的12位递减计数器的值是4095。启动IWDG后，计数器就递减计数，当计数器值变为0的时候，就会使系统产生复位。

独立看门狗有一个重载寄存器IWDG_RLR，可以设置一个12位的重载值，例如4000。在看门狗的递减计数器的值变为0之前，将IWDG_RLR里的值重新载入看门狗计数器，就可以避免产生复位。

独立看门狗还有一个关键字寄存器IWDG_KR，其KEY[15:0]是一个只可以写的关键字。写入不同的关键字有不同的作用。

写入0xAAAA时，重载寄存器IWDG_RLR中的12位值就会被写入计数器，从而使计数器从头开始递减计数，避免系统复位。此操作称为刷新看门狗。
写入0x5555后，才可以修改预分频器寄存器IWDG_PR和重载寄存器IWDG_RLR的内容。
写入0xCCCC时，启动独立看门狗。

重载值为4095时独立看门狗的超时：

预分频系数	超时/ms
/4	512
/8	1024
/16	2048
/32	4096
/64	8192
/128	16384
/256	32768

二、独立看门狗的HAL驱动程序

独立看门狗的HAL驱动程序头文件是stm32f4xx_hal_iwdg.h，独立看门狗的驱动函数比较少，只有2个常规函数和几个宏函数。独立看门狗没有中断。

1、初始化函数HAL_IWDG_Init()

函数HAL_IWDG_Init()用于初始化独立看门狗，其原型定义如下：

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Init(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg);

其中，参数hiwdg是IWDG_HandleTypeDef结构体指针，是看门狗对象指针。独立看门狗初始化后就自动启动了，且无法关闭。

在CubeMX生成的外设初始化代码中，会定义一个独立看门狗外设对象变量，即

IWDG_HandleTypeDef hiwdg; //独立看门狗外设对象变量

结构体IWDG_HandleTypeDef的定义如下，各成员变量的意义见注释：

typedef struct
{
    IWDG_TypeDef *Instance;    //IWDG寄存器基址
    IWDG_InitTypeDef Init;     //IWDG的参数
}IWDG_HandleTypeDef;

其中的成员变量Init是结构体类型IWDG_InitTypeDef，它定义了IWDG的参数，这个结构体定义如下，各成员变量的意义见注释：

typedef struct
{
    uint32_t Prescaler; //IWDG预分频系数，也就是预分频寄存器工WDG_PR里的PR[2:0]
    uint32_t Reload;    //IWDG计数器重载值，也就是重载寄存器IWDG_RLR的值
}IWDG_InitTypeDef;

2、刷新看门狗的函数HAL_IWDG_Refresh()

函数HAL_IWDG_Refresh()用于刷新看门狗，就是将重载寄存器IWDG_RLR的值重新载入看门狗计数器，避免产生系统复位。函数HAL_IWDG_Refresh()的原型定义如下，只需使用IWDG对象指针作为函数参数：

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Refresh(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg);

3、宏函数

文件stm32f4xx_hal_iwdg.h还有几个主要的宏函数，这些函数的输入参数__HANDLE__是独立看门狗对象指针。

__HAL_IWDG_START(__HANDLE__)，启动独立看门狗，就是向关键字寄存器IWDG_KR写入0x0000CCCC。
__HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER(__HANDLE__)，重置看门狗计数器的值，就是向关键字寄存器IWDG_KR写入0x0000AAAA，这会导致重载寄存器IWDG_RLR中的值载入看门狗计数器。这个宏函数与函数HAL_IWDG_Refresh()的功能相同。
__IWDG_ENABLE_WRITE_ACCESS(__HANDLE__)，使预分频寄存器IWDG_PR和重载寄存器IWDG_RLR变为可写的，其代码就是向关键字寄存器IWDG_KR写入0x00005555。
__IWDG_DISABLE_WRITE_ACCESS(__HANDLE__)，使预分频寄存器IWDG_PR和重载寄存器IWDG_RLR变为不可写的，其代码就是向关键字寄存器IWDG_KR写入0x00000000。

三、独立看门狗使用示例

1、项目动作说明

本文作者旨在介绍如何IWDG及用法。继续使用旺宝红龙开发板STM32F407ZGT6 KIT V1.0。项目的目的：

配置独立看门狗的超时为8192ms。
使用RTC周期唤醒功能，唤醒周期为1s，使用一个全局变量Seconds进行秒计时。
按下任何一个按键时，刷新看门狗，使全局变量Seconds归零。
超过8s无按键刷新看门狗，系统将复位。

[S2]KeyUp    = IWDG_Refresh.           LED1 ON
[S3]KeyDown  = IWDG_Refresh.           LED1 ON
[S4]KeyLeft  = IWDG_RELOAD_COUNTER.    LED2 ON
[S4]KeyRight = IWDG_RELOAD_COUNTER.    LED2 ON

示例仍然引用KEYLED文件夹中的文件。需要参考本文作者写的其他文章：

参考文章1：细说STM32F407单片机中断方式CAN通信_stm32f407 103 can通信-CSDN博客 https://wenchm.blog.csdn.net/article/details/144913579

参考文章2：细说STM32F407单片机以DMA方式读写外部SRAM的方法_stm32外部sram可用dma吗-CSDN博客 https://wenchm.blog.csdn.net/article/details/145013118

2、工程配置

（1）DEBUG、USART6、GPIO、CodeGenrator

与参考文章1相同。

（2）时钟

HSE和LSE均使用外部晶振。这里，设置HCLK=168MHz，PCLK1=42MHz，PCLK2=84MHz。

（3） RTC

开启RTC的时钟源和日历，在时钟树上设置LSE为RTC的时钟源。开启RTC的周期唤醒功能，设置唤醒时钟为1Hz信号，唤醒周期为1s。开启RTC周期唤醒中断，设置RTC的周期唤醒中断抢占优先级为1。RTC设置结果如图20-2所示。

（4）IWDG

LSI时钟频率是32kHz，看门狗最大重载值是4095(对应0xFFF)，根据预分频系数可以计算出IWDG的最长超时(timeout)。

MCU内部的LSI时钟频率不是非常准确，例如，STM32F407的LSI频率范围是17kHz～47kHz，所以在设置刷新独立看门狗的周期时，要留出一定的余量。

对独立看门狗IWDG的设置界面如图所示。在模式设置部分只需激活IWDG即可，参数设置部分只有两个参数。

IWDG counter clock prescaler,独立看门狗计数器的预分频系数，可选值为4～256。这里设置为64，因为LSI是32kHz，所以看门狗计数器的时钟信号频率是500Hz。
IWDG down-counter reload value,递减计数器的重载值，可输入范围是0～4095，这里设置为4095。

（5）NVIC

开启RTC周期唤醒中断，设置RTC的周期唤醒中断抢占优先级为1。

经过这样的设置后，递减计数器的时钟信号周期是2ms，所以独立看门狗的超时是8192ms，也就是大约8s。如果超过8s不刷新独立看门狗，系统就会复位。

3、软件设计

（1）KEYLED

本例的项目中要使用KEYLED，其中的keyled.c和keyled.h的使用方法与参考文章2相同。

（2） main.c

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "keyled.h"
#include <stdio.h>
/* USER CODE END Includes */

/* USER CODE BEGIN PD */
uint8_t Seconds=0;//秒计数器
/* USER CODE END PD */

/* USER CODE BEGIN 2 */
  //IWDG初始化后就已经自动启动，且无法停止
  printf("Demo20_IWDG: Independent Watchdog\r\n");
  printf("IWDG should be refreshed in 8s.\r\n");
  printf("Press any key to refresh IWDG.\r\n");

  //显示菜单
  printf("[S2]KeyUp    = IWDG_Refresh.\r\n");
  printf("[S3]KeyDown  = IWDG_Refresh.\r\n");
  printf("[S4]KeyLeft  = IWDG_RELOAD_COUNTER.\r\n");
  printf("[S4]KeyRight = IWDG_RELOAD_COUNTER.\r\n\r\n");
  // MCU output low level LED light is on
  LED1_OFF();
  LED2_OFF();
  LED3_OFF();
  /* USER CODE END 2 */

/* USER CODE BEGIN 3 */
KEYS curKey = ScanPressedKey(KEY_WAIT_ALWAYS);
  switch(curKey)
  {
  case KEY_DOWN:
  case KEY_UP:
  {
  HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);//刷新IWDG
  printf("IWDG is refreshed:\r\n");
  LED1_ON();
  LED2_OFF();
  LED3_OFF();
  break;
  }

  case KEY_LEFT:
  case KEY_RIGHT:
  {
  __HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER(&hiwdg);//刷新IWDG
  printf("IWDG is refreshed:\r\n");
  LED1_OFF();
  LED2_ON();
  LED3_OFF();
  }

  default:
  {
  LED1_OFF();
  LED2_OFF();
  LED3_OFF();
  printf("IWDG is not refreshed:\r\n");
  }
  }
Seconds = 0;//秒计数清零
HAL_Delay(500);//消除按键抖动影响
  }
  /* USER CODE END 3 */

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
Seconds++;//秒计数值
printf("Stopwatch counting: %d\r\n",Seconds);
}

int __io_putchar(int ch)
{
HAL_UART_Transmit(&huart6,(uint8_t*)&ch,1,0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END 4 */

在main()函数的while循环中检测按键输入，4个按键中有任何一个按下时，就会调用函数HAL_IWDG_Refresh()或宏函数_HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER()刷新看门狗，并且使全局变量Seconds清零。这两个函数的功能是完全一样的。

文件main.c还实现了RTC周期唤醒中断的回调函数HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback()，在这个回调函数里将全局变量Seconds加1，并且在串口助手上显示。

4、运行与调试

运行时，串口助手上会显示秒计数值，如果计数值超过4还未按下任何键，系统就会复位。如果在计数值达到4之前按任何键就会刷新看门狗，并且重新开始秒计数。

原文地址：https://blog.csdn.net/wenchm/article/details/145159637

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！

上一篇：linux环境使用docker部署多个war项目
下一篇：C# 中的 Base 关键字

如何处理 Nginx 报错：an upstream response is buffered to a temporary file
这表明 Nginx 在处理上游服务器返回的响应时，因响应体过大或缓冲区设置不足，将数据暂存到了磁盘上的临时文件中。Nginx 在代理上游服务器的响应时，会先将响应数据缓存在内存中。如果响应数据的大小超
阅读更多2025-01-18
基于微服务的在线校园便民服务站的设计与实现
基于微服务的在线校园便民服务站系统前端使用VUE框架，后端使用SpringBoot框架，数据库使用开源数据库MySQL，在设计上使用B/S架构也是就用户使用浏览器服务端使用服务器提供服务。下面将对开发
阅读更多2025-01-18
C++中的unordered_set和unordered_map的模拟实现
本文介绍了unordered_set和unordered_map模拟实现过程中的封装和细节问题，着重介绍了与map和set封装的不同之处与处理办法
阅读更多2025-01-18
【MySQL篇】事务的认识以及四大特性
脏读不可重复读和幻读都是由于并发事务互相干扰所导致的问题。为了避免这些问题，可以选择合适的事务隔离级别：读未提交：出现脏读，不可重复读，幻读。读已提交：防止脏读，但可能会出现不可重复读和幻读。可重复读
阅读更多2025-01-18
令牌主动失效机制实现——Redis登录优化
令牌主动失效机制是一种安全措施，旨在防止令牌（如访问令牌、会话令牌等）在被泄露或不再需要时继续被使用。。
阅读更多2025-01-18
qt信号槽复杂参数传递，以结构体为例
1、首先包含头文件：#include<QMetaType>,在使用信号类（或主窗口类）的构造函数中，通过如下的方式注册数据类型：qRegisterMetaType<QVariant&
阅读更多2025-01-18
Oracle连接数满问题解决及排查 ORA-00020:maximumnumber of processes
测试环境功能验证过程中，测试反馈页面数据加载缓慢，接口查询超时的情况。
阅读更多2025-01-18
[Datawheel学习]用Llama-index创建Agent、数据库对话Agent和RAG接入Agent
frompydanticimportField#导入Field，用于Pydantic模型中定义字段的元数据CustomLLM,#定义OurLLM类，继承自CustomLLM基类client:OpenA
阅读更多2025-01-18
网络互联（软件路由器）实验
给定网络拓扑以及节点的路由表配置，实现路由器的转发功能，使得各节点之间能够连通并传送数据。不同网络之间的数据传输需要用到路由器的数据转发功能。
阅读更多2025-01-18
Java基础——概念和常识(语言特点、JVM、JDK、JRE、AOT/JIT等介绍)
Java基础——概念和常识(语言特点、JVM、JDK、JRE、AOT/JIT等介绍)
阅读更多2025-01-18