【STM32项目实战系列】基于STM32G474的看门狗驱动配置

前言：曾经刚开始学习单片机的时候，老是会听说一个关于看门狗的概念，猛地一听非常的懵逼，但是随着学习的深入发现这个东西其实就是一个硬件定时器，只不过是功能是为了监测系统运行的稳定性，如果出现系统异常就会触发复位，其作用被人们形象的称之为看门狗。哈哈，不过如此，虽然简单，但还是要介绍一下，仅供大家参考学习。

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1，看门狗简介

看门狗是一种硬件定时器，用于监控系统的运行状态。如果系统由于软件错误或硬件故障导致无法正常工作时，看门狗会在设定的时间内未被“喂狗”（即重置定时器）时，自动复位系统，从而恢复系统的正常运行。

STM32G474提供了两种看门狗外设：

• 独立看门狗（IWDG）：基于独立的低速内部时钟（LSI），适用于需要高可靠性的场合。

• 窗口看门狗（WWDG）：基于APB1总线时钟，适用于需要精确时间窗口监控的场合。

以下详细介绍参考官方提供的参考手册：估计这大家读一篇就会对于这个外设功能有一个详细的了解。

1.1  独立看门狗（IWDG）

特性

• 独立的时钟源：使用LSI（低速内部时钟），频率约为32 kHz，不受主时钟影响。

• 可配置的预分频器：提供多种预分频系数，调整看门狗的计数周期。

• 12位递减计数器：计数范围从0xFFF到0x000，当计数器达到0x000时，系统复位。

• 硬件看门狗：即使系统进入低功耗模式，看门狗仍然有效。

配置步骤

1. 使能IWDG：通过设置IWDG_KR寄存器为0xCCCC，启动独立看门狗。

2. 配置预分频器：通过设置IWDG_PR寄存器，选择预分频系数。

3. 设置重装载值：通过设置IWDG_RLR寄存器，设置计数器的初始值。

4. 喂狗：通过向IWDG_KR寄存器写入0xAAAA，重置计数器。

详细介绍

1，这些设备具有嵌入式看门狗外围设备(IWDG)，它提供了高安全性、时间准确性和使用灵活性的组合。该外围设备检测并解决由于软件故障而引起的故障，并在计数器达到给定超时值时触发系统复位。

2，该独立监控器由自己的专用低速时钟(LSI)计时，即使主时钟失效也能保持活动状态。

3，IWDG最适用于需要在主应用程序之外作为一个完全独立的进程运行，但具有较低时间准确性限制的应用程序。

IWDG 主要功能
1，自由运行计数器：由独立的RC振荡器定时(可在待机模式和停止模式下运行)
2，条件重置：当下计数器值低于0x000时重置(如果看门狗被激活)，如果下计数器在窗口外重新加载，则重置(如果看门狗被激活)

1.2  窗口看门狗（WWDG）

特性

• 基于APB1时钟：时钟频率较高，适用于需要精确时间窗口监控的场合。

• 可配置的窗口值：设置一个时间窗口，只有在窗口内喂狗才有效，否则系统复位。

• 6位递减计数器：计数范围从0x3F到0x40，当计数器达到0x3F时，系统复位。

• 早期唤醒中断：可以在计数器达到0x40时产生中断，提前处理异常。

配置步骤

• 使能WWDG：通过设置WWDG_CR寄存器的WDGA位，启动窗口看门狗。

• 配置窗口值：通过设置WWDG_CFR寄存器的W位，设置窗口的上限值。

• 设置计数器初始值：通过设置WWDG_CR寄存器的T位，设置计数器的初始值。

• 喂狗：通过向WWDG_CR寄存器写入0x7F，重置计数器。

详细介绍：

1，系统窗口监视器(WWDG)用于检测软件故障的发生，通常由外部干扰或未预见的逻辑条件引起，导致应用程序放弃其正常序列。

2，监控电路会在预定时间到期时生成MCU复位，除非程序在T6位被清除之前刷新下计数器的值。

3，如果在下计数器达到窗口寄存器值之前刷新了7位下计数器值(在控制寄存器中)，也会生成MCU复位。这意味着计数器必须在有限的时间窗口内刷新。

4，WWDG时钟是从APB时钟预分频的，并且具有可配置的时间窗口，可以编程以检测异常迟到的或提前的应用程序行为。

5，WWDG最适合需要监控器在精确的时间窗口内做出反应的应用。,

WWDG 主要功能：
1，可编程自由运行减计数器,

2，条件重置
- 复位(如果看门狗激活)当下计数器值低于0x40时
- 复位(如果看门狗激活)如果下计数器在窗口外重新加载

3，早期唤醒中断(EWI):当下计数器等于0x40时触发(如果已启用且看门狗激活)。

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2，cubemx看门狗配置

这个配置方法我在前面的文章有过介绍，大家直接查看即可，我当时配置的是IWDG，不过两种配置方法大同小异。

【STM32项目实战系列】基于CUBEMX创建一个ST项目工程（详细版）_smbus-alert-mode-优快云博客

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3，看门狗demo代码

虽然简单，还是拿出来供大家参考一下，这个基本上没有太多的比较难理解的东西，上面的这个概念理解了之后配置就是很简单的事情了。

3.1 独立看门狗（IWDG）配置示例

#include "stm32g4xx_hal.h"

IWDG_HandleTypeDef hiwdg;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_IWDG_Init(void);

int main(void) {
    // 初始化HAL库
    HAL_Init();
    // 配置系统时钟
    SystemClock_Config();
    // 初始化IWDG
    MX_IWDG_Init();

    while (1) 
    {
        // 主循环中定期喂狗
        HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);
        // 模拟任务运行
        HAL_Delay(500); // 每500ms喂一次狗
    }
}

// IWDG初始化函数
static void MX_IWDG_Init(void) 
{
    hiwdg.Instance = IWDG;
    hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_32; // 预分频器为32
    hiwdg.Init.Reload = 1000;                 // 重装载值为1000
    if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK) {
        // 初始化错误处理
        Error_Handler();
    }
}

3.2  窗口看门狗（WWDG）配置示例

#include "stm32g4xx_hal.h"

WWDG_HandleTypeDef hwwdg;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_WWDG_Init(void);

int main(void) 
{
    // 初始化HAL库
    HAL_Init();
    // 配置系统时钟
    SystemClock_Config();
    // 初始化WWDG
    MX_WWDG_Init();

    while (1) {
        // 主循环中定期喂狗
        HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
        // 模拟任务运行
        HAL_Delay(50); // 每50ms喂一次狗
    }
}

// WWDG初始化函数
static void MX_WWDG_Init(void) 
{
    hwwdg.Instance = WWDG;
    hwwdg.Init.Prescaler = WWDG_PRESCALER_8; // 预分频器为8
    hwwdg.Init.Window = 0x50;               // 窗口值为0x50
    hwwdg.Init.Counter = 0x7F;              // 计数器初始值为0x7F
    hwwdg.Init.EWIMode = WWDG_EWI_DISABLE;  // 禁用早期唤醒中断
    if (HAL_WWDG_Init(&hwwdg) != HAL_OK) {
        // 初始化错误处理
        Error_Handler();
    }
}


// 错误处理函数
void Error_Handler(void) {
    while (1) {
        // 错误处理逻辑
    }
}

完结。。。