STM32看门狗（IWDG/WWDG）超详细教程+代码实战——系统自救指南

摘要：看门狗（Watchdog）是STM32系统中重要的故障恢复机制。本文将深入讲解独立看门狗（IWDG）和窗口看门狗（WWDG）的工作原理，并提供基于HAL库的配置例程，帮助开发者快速实现系统异常复位功能。

---

一、看门狗是什么？为什么需要它？

看门狗本质是一个递减计数器，当计数器减到0时会触发系统复位。正常运行时，程序需定期"喂狗"（重置计数器），若程序跑飞或陷入死循环无法及时喂狗，看门狗将强制复位系统。

典型应用场景：

• 防止程序死锁

• 检测软件故障

• 应对硬件异常

---

二、独立看门狗（IWDG）配置

2.1 IWDG特性

• 使用独立的32kHz LSI时钟（不受主时钟影响）

• 自由运行递减计数器

• 复位条件：计数器值减至0x000

2.2 配置步骤（CubeMX+HAL库）

硬件配置

1. 使能IWDG：在CubeMX中Analog → IWDG激活

2. 设置分频系数（Prescaler）

3. 设置重载值（Reload）

核心代码

/* IWDG初始化 */
IWDG_HandleTypeDef hiwdg;

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

/* 喂狗函数 */
void Feed_IWDG(void)
{
  HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);
}

/* 主函数示例 */
int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_IWDG_Init();

  while (1)
  {
    // 业务代码...
    Feed_IWDG();  // 定期喂狗
    HAL_Delay(500);
  }
}

2.3 超时时间计算

公式：
Timeout = (Prescaler / LSI_freq) * Reload
以LSI=32kHz，Prescaler=32，Reload=0xFFF为例：
Timeout = (32 / 32000) * 4095 ≈ 4.095秒

---

三、窗口看门狗（WWDG）配置

3.1 WWDG特性

• 时钟来自APB1（通常36MHz）

• 必须在指定时间窗口内喂狗

• 复位条件：

  • 计数器值 > 0x7F（过早喂狗）

  • 计数器减至0x3F（未及时喂狗）

3.2 配置步骤

CubeMX设置

1. 激活WWDG

2. 配置Prescaler

3. 设置窗口值（Window Value）

4. 设置计数器初值（Counter）

核心代码

WWDG_HandleTypeDef hwwdg;

void MX_WWDG_Init(void)
{
  hwwdg.Instance = WWDG;
  hwwdg.Init.Prescaler = WWDG_PRESCALER_8;
  hwwdg.Init.Window = 0x5F;      // 窗口上限
  hwwdg.Init.Counter = 0x7F;     // 初始计数器值
  hwwdg.Init.EWIMode = WWDG_EWI_DISABLE; // 是否启用提前唤醒中断
  if (HAL_WWDG_Init(&hwwdg) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* 喂狗函数 */
void Feed_WWDG(void)
{
  HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
}

/* 中断回调函数（可选） */
void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
{
  // 提前唤醒处理
}

3.3 超时计算

计算公式：
T_wwdg = (4096 × 2^Prescaler × (Counter - 0x3F)) / PCLK1
示例：PCLK1=36MHz，Prescaler=8，Counter=0x7F
T_wwdg = (4096 × 256 × 64) / 36,000,000 ≈ 18.2ms

---

四、两种看门狗对比

特性	IWDG	WWDG
时钟源	LSI (~32kHz)	APB1 (PCLK1)
复位条件	计数器到0	窗口外喂狗/超时
配置复杂度	简单	较复杂
典型应用场景	防止系统死锁	监测程序时序
唤醒中断	不支持	支持

---

五、开发注意事项

1. 喂狗时机：在多个关键任务中分散喂狗操作

2. 中断处理：避免在中断中频繁喂狗

3. 调试影响：调试模式下看门狗可能暂停，需配置DBMC寄存器

4. 功耗管理：在低功耗模式前禁用看门狗

---

六、常见问题解答

Q1：喂狗后系统仍复位？
A：检查时钟配置，确保计数器参数设置正确

Q2：如何检测看门狗复位？

if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_IWDGRST)) {
  // 处理IWDG复位
  __HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();
}

Q3：窗口看门狗窗口值如何设置？
建议值：窗口值 = 计数器初值 - 预期喂狗时间对应的计数值