STM32F103C8T6,窗口看门狗(WWDG)与独立看门狗(IWDG)详解

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引言

在嵌入式系统开发中,看门狗定时器是确保系统可靠性的关键组件。STM32F103C8T6提供了两种不同类型的看门狗:窗口看门狗(WWDG)和独立看门狗(IWDG)。本文将深入探讨它们的区别、工作原理、应用场景,并提供基于HAL库的实用代码示例。


一、看门狗的基本概念

看门狗定时器是一种特殊的硬件定时器,用于检测软件故障并自动复位系统。当主程序运行异常时,看门狗会强制系统复位,防止系统永久挂起。

工作原理:

  1. 看门狗计数器开始递减
  2. 程序需要在计数器归零前"喂狗"
  3. 若未及时喂狗,系统自动复位

二、独立看门狗(IWDG)

2.1 基本特性

  • 独立时钟源:使用内部低速时钟(LSI ≈40kHz),不依赖主时钟
  • 简单可靠:只有单一喂狗操作
  • 复位条件:计数器递减至0时触发复位
  • 应用场景:
    • 防止程序跑飞或死循环
    • 对时间精度要求不高的场合
    • 需要独立于主系统工作的场景

2.2 HAL库配置示例

include "stm32f1xx_hal.h"

IWDG_HandleTypeDef hiwdg;

void MX_IWDG_Init(void)
{
   
   
	hiwdg.Instance = IWDG;

  	hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_32;   // 32分频
  	hiwdg.Init.Reload = 4095;                  // 重载值(0-0xFFF)
  
  	if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK) {
   
   
    	Error_Handler();
}

// 在主循环中定期喂狗
void main(void)
{
   
   
	HAL_Init();
  	SystemClock_Config();
  	MX_IWDG_Init();
  
  	while (1) {
   
   
    	// 执行主要任务...
    	HAL_Delay(100);
    
    	
### STM32F103C8T6 HAL 库实现看门狗功能 #### 独立看门狗 (Independent Watchdog, IWDG) 独立看门狗是一种硬件定时器,当程序运行异常时可以自动重启系统。通过定期刷新计数器来防止其溢出,如果发生未预期的行为导致无法及时刷新,则会触发复位。 为了初始化并启动独立看门狗,在 `main.c` 文件中编写如下代码: ```c #include "stm32f1xx_hal.h" IWDG_HandleTypeDef hiwdg; void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); // 初始化独立看门狗 hiwdg.Instance = IWDG; hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_32; // 设置预分频系数为32 hiwdg.Init.Reload = 4095; // 刷新值设置为最大 if(HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK){ Error_Handler(); // 错误处理函数 } while(1){ /* 用户应用程序 */ // 定期喂狗操作 __HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER(&hiwdg); // 刷新计数器 HAL_Delay(1000); // 延迟一段时间再继续循环 } } ``` 此段代码展示了如何利用 HAL 函数完成对独立看门狗模块的基本配置激活过程[^1]。 #### 窗口看门狗 (Window WatchDog, WWDG) 窗口看门狗相比独立版本增加了更多灵活性,允许设定一个时间窗范围内的合法重装载周期。一旦超出这个区间就会引发中断或复位事件。下面是一个简单的例子说明怎样启用窗口看门狗服务: ```c #include "stm32f1xx_hal.h" WWDG_HandleTypeDef hwwdg; void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); // 配置窗口看门哥 hwwdg.Instance = WWDG; hwwdg.Init.Window = 60; // 时间窗口上限 hwwdg.Init.Counter = 70; // 起始计数值 hwwdg.Init.EWSRPosition = WWDG_EWCR_WDGTB_0; // 设定早期唤醒间隔 if(HAL_WWDG_Init(&hwwdg)!= HAL_OK){ Error_Handler(); // 错误处理函数 } while(1){ /* 用户应用程序 */ // 在指定的时间内重新加载计数寄存器 if(__HAL_WWDG_GET_FLAG(&hwwdg,WWDG_FLAG_EWKUP)){ __HAL_WWDG_CLEAR_FLAG(&hwwdg,WWDG_FLAG_EWKUP); // 执行必要的恢复措施 HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg,hwwdg.Init.Counter); // 更新计数器 }else { // 如果错过了正确的时间窗口则会发生复位 } HAL_Delay(1000); // 延迟一段时间再继续循环 } } ``` 这段代码实现了窗口看门狗的初始化以及在主循环中的管理逻辑。
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