stm32f103c8t6hal库使用看门狗

本文详细介绍了如何在STM32F103C8T6微控制器上使用HAL库配置和管理看门狗,包括IWDG的初始化、喂狗机制以及独立看门狗与窗口看门狗的区别。

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STM32F103C8T6是一款性能强大的微控制器,它具有丰富的外设和功能,其中之一就是看门狗(Watchdog)。看门狗是一种重要的硬件设备,它可以在系统出现异常时自动重启系统,以保证系统的稳定运行。我们将详细介绍如何在STM32F103C8T6上使用HAL库来配置和使用看门狗。
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看门狗简介

看门狗是一种定时器,它会在预设的时间内计数。如果在这个时间内没有被主程序“喂狗”(即重置计数器),那么看门狗就会触发系统复位。这样,如果主程序由于某种原因(如死循环)无法正常运行,看门狗就会自动重启系统,防止系统长时间处于异常状态。

HAL库配置看门狗

在STM32F103C8T6上,我们可以使用HAL库来配置和使用看门狗。首先,我们需要在CubeMX中启用IWDG(Independent Watchdog)。

IWDG_HandleTypeDef hiwdg;

/* IWDG init function */
void MX_IWDG_Init(void)
{
  hiwdg.Instance = IWDG;
  hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_4;
  hiwdg.Init.Reload = 4095;
  if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

在上述代码中,我们首先定义了一个IWDG_HandleTypeDef类型的变量hiwdg,然后在MX_IWDG_Init函数中初始化这个变量。Prescaler参数用于设置预分频器的值,Reload参数用于设置看门狗的重载值。

喂狗

在主程序中,我们需要定期“喂狗”,以防止看门狗触发系统复位。喂狗的操作非常简单,只需要调用HAL_IWDG_Refresh函数即可。

/* Refresh IWDG: reload counter */
if (HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg) != HAL_OK)
{
  Error_Handler();
}

在STM32F103C8T6单片机上,看门狗的时钟源是由LSI提供的,频率约为40KHz。如果我们想要在10秒内喂狗,我们需要计算预分频器和重载值。

首先,我们需要确定看门狗计数器的频率。这可以通过预分频器来实现。预分频器的值可以是4、8、16、32、64、128、256。假设我们选择最大的预分频值256,那么看门狗计数器的频率就是40KHz/256,约等于156Hz。

然后,我们需要计算重载值。看门狗的重载值是一个12位的值,范围是0-4095。如果我们想要10秒内喂狗,那么重载值应该是10秒乘以看门狗计数器的频率,即10*156,约等于1560。

所以,如果单片机主频是72MHz,我们想要10秒内喂狗,那么我们可以将预分频器设置为256,重载值设置为1560。

以下是配置看门狗的代码示例:

IWDG_HandleTypeDef hiwdg;

/* IWDG init function */
void MX_IWDG_Init(void)
{
  hiwdg.Instance = IWDG;
  hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_256;
  hiwdg.Init.Reload = 1560;
  if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

独立看门狗和窗口看门狗的区别

独立看门狗(Independent Watchdog)和窗口看门狗(Window Watchdog)都是用于监控和恢复系统错误的重要工具,但它们在工作方式和使用场景上有一些区别:

  1. 中断:独立看门狗没有中断,而窗口看门狗有中断。
  2. 控制方式:独立看门狗可以通过硬件或软件控制,而窗口看门狗只能通过软件控制。
  3. 喂狗时间:独立看门狗只有下限,即在一定时间内必须喂狗;而窗口看门狗有下限和上限,即只能在一个特定的时间窗口内喂狗。
  4. 计数器位数:独立看门狗是12位递减的,而窗口看门狗是7位递减的。

这些区别使得独立看门狗和窗口看门狗在实际应用中有各自的优势。独立看门狗适用于需要长时间监控的场景,而窗口看门狗则更适用于需要精确控制喂狗时间的场景。在选择使用哪种看门狗时,需要根据具体的系统需求和条件来决定。

### STM32F103C8T6 HAL 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与激活过程[^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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