esp32中的看门狗

本人是初学者，非常希望与各位交流。

在看到看门狗部分时，觉得还是以描述性的语言描述比较通谷易懂。

我们把 ESP32 的看门狗想象成一个非常尽责但又有点暴躁的电子牧羊犬，它的工作就是确保你的程序（也就是羊群）在正常干活，没有偷懒（死机）！

核心概念：防死机

• 你写的程序在运行过程中，可能会因为各种意外情况（比如复杂的计算卡住了、网络连接超时太久、程序逻辑写错了进入了死循环）而“卡死”在原地，一动不动。就像羊群突然站在原地发呆不走了。

• 这时候，你的整个设备（比如智能开关、传感器）就“死机”了，失去了响应。这显然不是我们想要的。

看门狗 (Watchdog) 的作用

1. 定时“投喂” (喂狗)： 在你的程序正常运行时，你需要定期向看门狗发送一个信号，告诉它：“嘿，我还活着，程序在跑呢！”。这个动作就叫“喂狗”。就像你按时给牧羊犬零食，让它知道你还在关注羊群。

2. 超时没喂？重启！： 看门狗内部有一个倒计时器。如果你在设定的时间（比如 1 秒、5 秒）内没有成功喂它，它就会认为：“糟了！我的主人（程序）可能卡住或者跑丢了！羊群没人管了！”

3. 强制重启： 一旦看门狗认定程序“死机”了，它会毫不犹豫地做一件事：强制重启整个 ESP32 芯片！这就像牧羊犬发现羊群完全不动了，它就会大叫几声（重启信号），把羊群（程序）全部赶回羊圈（复位状态），然后重新开始放牧（程序从头运行）。

为什么需要它？

• 提高可靠性： 对于需要长时间运行、无人值守的设备（比如智能家居设备、远程传感器），死机是灾难性的。看门狗能在程序卡死时自动恢复，让设备重新工作，大大提高了系统的稳定性和可靠性。设备“自己救自己”。

• 简化错误处理： 有些错误非常底层或复杂，很难在程序里完美捕获和处理。看门狗提供了一种“简单粗暴但有效”的最后防线。

ESP32 上的两种主要看门狗

1. 中断看门狗 (Interrupt Watchdog Timer - INT WDT)：

   • 职责： 专门盯着中断服务程序。中断是处理紧急事件（比如收到网络数据、定时器到点）的小程序。如果某个中断程序运行时间过长，阻塞了其他更重要的任务（包括喂主看门狗），INT WDT 就会重启芯片。

   • 比喻： 这是牧羊犬手下专门盯着领头羊的小助手。如果领头羊（中断程序）霸占道路太久不让其他羊走（阻塞系统），小助手就报告给牧羊犬（触发重启）。

   • 通常： 这个看门狗默认开启，时间设置得很短（< 1ms），由系统自动管理。初学者一般不需要直接操作它，但要知道它的存在。

2. 任务看门狗 (Task Watchdog Timer - TASK WDT)：

   • 职责： 这是你最常用来看护自己主程序的看门狗。它监视着 FreeRTOS 操作系统中的任务。你可以设置一个超时时间（比如 5 秒），并确保你的主要任务（尤其是 loop() 函数所在的循环任务）能在这个时间内至少“喂狗”一次。

   • 比喻： 这就是那只主要的牧羊犬，它要求你（主任务）每隔一段时间（比如 5 秒）就必须给它一个明确的信号（喂狗），证明你还在正常巡视羊群（执行程序）。

   • 如何用（简化 Arduino 代码示例）：

#include <esp_task_wdt.h> // 引入任务看门狗库

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // 1. 初始化任务看门狗，设置超时时间为 5 秒 (参数单位是秒)
  esp_task_wdt_init(5, true); // true 表示超时后真的重启

  // 2. 将当前任务（通常是 loop 所在的任务）添加到看门狗的监视列表
  esp_task_wdt_add(NULL); // NULL 表示当前任务
}

void loop() {
  // 3. 在 loop 循环中定期“喂狗”！
  esp_task_wdt_reset(); // 告诉看门狗：“我还好！”

  // ... 这里是你的主要程序代码 ...
  // 比如读取传感器、连接网络、控制设备等。

  // 注意！如果你的某部分代码可能执行时间很长（比如超过 5 秒的复杂计算或网络等待），
  // 你需要在这段长代码内部也插入 `esp_task_wdt_reset()` 来喂狗，
  // 否则看门狗会在你执行长代码时超时触发重启！
  
  delay(10); // 一个小延时，避免 loop 跑得太快
}

关键点 & 注意事项

• 喂狗要及时： 必须在设定的超时时间结束前喂狗。时间设置要合理。

• 喂狗位置很重要： 确保喂狗函数 (esp_task_wdt_reset()) 放在你的主循环 (loop()) 中，并且循环不能被长时间阻塞的操作（如 delay(6000) 延迟 6秒，而你的超时是 5秒）完全卡住。如果循环里有耗时很长的操作，需要在这些长操作内部也喂狗。

• 超时时间选择： 设得太短（如 0.1 秒），程序稍微慢一点就被重启了，太敏感。设得太长（如 1 分钟），死机后要等很久才恢复。根据你的程序逻辑选择一个折中的值（比如 3-10 秒是常见起点）。

• 看门狗不是万能的： 它只能解决程序卡死的问题。如果你的程序逻辑有错误（比如总是错误地计算），或者硬件故障，看门狗即使重启了，问题可能依然存在。它帮你恢复运行，但不帮你修复程序 Bug。

• 调试时小心： 如果你在调试代码（比如用串口监视器单步调试），程序暂停执行会导致无法喂狗，看门狗会触发重启，这可能干扰调试。有时需要暂时禁用看门狗进行深度调试（但产品中一定要启用！）。

• 重启会复位一切： 重启后，所有变量恢复到初始值，设备重新从 setup() 开始运行。

总结一下

把 ESP32 的看门狗想象成一个定时闹钟。你（程序）必须定期去按一下这个闹钟（喂狗），证明你还清醒着在工作。如果你忘记按或者按得太晚（程序卡死），闹钟就会大声响起（触发重启），强制整个系统从头开始运行，从而摆脱卡死的状态。它是让你的 ESP32 项目变得更可靠、更健壮的重要工具！