关于STC15F2K60S2看门狗的应用
1.STC15F2K60S2系列单片机的内部结构图
STC15F2K60S2系列单片机的内部结构框图如下图所示,STC15F2K60S2系列单片机中包含中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时器、IO口、高速A/D转换、看门狗、UART高速异步串行通信口1/串行通信口2,CCP/PWM/PCA,一组高速同步串行端口SPI,片内高精度R/C时钟及高可靠复位等模块,STC15F2K60S2系列单片机几乎包含了数据采集和控制中的所有单元模块。
2.目的:
在工业控制/汽车电子/航空航天等需要高可靠行的系统中,为了防止“系统在异常情况下,受到干扰,MCU/CPU程序跑飞,导致系统长时间异常工作”,通常是引进看门狗,如果MCU/CPU不在规定的时间内按要求访问看门狗,就认为MCU/CPU处于异常状态,看门狗就会强迫MCU/CPU复位,使系统重新从头开始按规律执行用户程序。看门狗复位状态结束后,不影响特殊功能寄存器IAP_ONTR中SWBS/IAP_ONTR.6位的值,单片机根据复位前SWBS/IAP_ONTR.6的值选择是从用户应用程序区启动,还是从系统ISP监控程序区启动。如果看门狗复位前SWBS/IAP_ONTR.6的值为0,则看门口复位状态结束后单片机从系统ISP监控程序区启动。看门狗复位是热启动复位中的软复位之一。
工作原理:看门狗实际上是一个定时器或计数器,简称WDT。单片机运行工作中,看门狗会对单片机机器周期脉冲不停计数,当单片机程序陷入死循环时,单片机程序如果不能及时对看门狗的定时器复位,看门狗就会在其定时器计满溢出时产生一个复位信号,从而使系统重启。
看门狗应用时,首先确定看门狗计数器的位数,然后参考计数脉冲周期计算出看门狗计数溢出所需的时间T,喂狗程序 喂狗时间要小于T,这样隔一段时间喂一次狗,只要程序正常运行,看门狗定时器就不会溢出。一旦出现程序死循环故障,喂狗程序失败,不能对看门狗定时器及时清零,就会导致计时器溢出,重启系统。
3.特殊寄存器:
STC15系列单片机内部也引进了此看门狗功能,使单片机系统可靠性设计变得更加方便/简洁。为此功能,我们增加如下特殊功能寄存器WDT_CONTR:
WDT_CONTR:看门狗(Watch—dog—Timer)控制寄存器
SFR name |
Address |
bit |
B7 |
B6 |
B5 |
B4 |
B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
WDT_CONTR |
0C1H |