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看门狗 | 什么是看门狗,原理分析,启动喂狗方法,读标志位。 | 熟悉在程序里用看门狗。 |
师从洋桃电子,杜洋老师
📑文章目录
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- 一、看门狗应用架构分析
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- [1.1 系统监控流程图](#1.1 系统监控流程图)
- [1.2 双看门狗应用场景对比](#1.2 双看门狗应用场景对比)
- 二、独立看门狗实战解析
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- [2.1 测试程序核心代码](#2.1 测试程序核心代码)
- [2.2 代码执行流程图](#2.2 代码执行流程图)
- [2.3 关键参数计算](#2.3 关键参数计算)
- 三、窗口看门狗进阶应用
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- [3.1 测试程序核心逻辑](#3.1 测试程序核心逻辑)
- [3.2 程序运行原理图](#3.2 程序运行原理图)
- [3.3 时间窗口参数解析](#3.3 时间窗口参数解析)
- 四、关键代码剖析
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- [4.1 独立看门狗初始化](#4.1 独立看门狗初始化)
- [4.2 窗口看门狗中断处理](#4.2 窗口看门狗中断处理)
- 五、扩展应用设计
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- [5.1 复合监控系统架构](#5.1 复合监控系统架构)
- [5.2 调试技巧](#5.2 调试技巧)
- 六、常见问题解答
- 七、性能优化建议
- 八、相关资源
▲ 回顾上期🔍STM32看门狗原理与应用详解:独立看门狗 vs 窗口看门狗(上) | 零基础入门STM32第九十四步
一、看门狗应用架构分析
1.1 系统监控流程图
任务阻塞/异常 系统启动 看门狗初始化 主循环运行 执行核心任务 定时喂狗 未及时喂狗 看门狗超时 系统复位
1.2 双看门狗应用场景对比
特性 | 独立看门狗(IWDG) | 窗口看门狗(WWDG) |
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触发条件 | 任意时间未喂狗 | 窗口期外喂狗/超时未喂狗 |
响应速度 | 约1秒(可配置) | 毫秒级响应 |
中断支持 | 无 | 提供早期预警中断 |
典型应用 | 基础系统监控 | 实时任务时序控制 |
二、独立看门狗实战解析
2.1 测试程序核心代码
c
// main.c关键逻辑
IWDG_Init(); // 初始化看门狗(预分频64,重载值625)
while(1) {
IWDG_Feed(); // 喂狗操作
if(按键按下) delay_s(2); // 人为制造喂狗失败
}
2.2 代码执行流程图
MCU IWDG 初始化(设置预分频/重载值) 定期喂狗 执行正常任务 延时2秒(跳过喂狗) alt [按键按下] loop [主循环] 超时复位 MCU IWDG
2.3 关键参数计算
math
超时时间 = \frac{预分频值 \times 重载值}{40} \ (ms)
示例配置:
- 预分频值:64(实际分频系数=4×64=256)
- 重载值:625
- 理论超时时间:≈1秒
三、窗口看门狗进阶应用
3.1 测试程序核心逻辑
c
// main.c关键代码
WWDG_Init(); // 初始化窗口看门狗
while(1) {
delay_ms(54); // 精确窗口时间控制
WWDG_Feed(); // 窗口期内喂狗
}
3.2 程序运行原理图
0x40 0x3F 窗口期内 主时钟 预分频器 7位递减计数器 触发中断 系统复位 喂狗操作
3.3 时间窗口参数解析
math
时间窗口 = \frac{4096 \times 预分频值 \times (CNT-WR)}{PCLK1} \ (μs)
示例配置:
- 计数器初值(CNT):0x7F(127)
- 窗口值(WR):0x50(80)
- 预分频值:8
- PCLK1时钟:36MHz
- 实际窗口时间:48ms~64ms
四、关键代码剖析
4.1 独立看门狗初始化
c
void IWDG_Init(void) {
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
IWDG_SetPrescaler(pre); // 设置预分频
IWDG_SetReload(rlr); // 设置重载值
IWDG_ReloadCounter(); // 重载计数器
IWDG_Enable(); // 启动看门狗
}
4.2 窗口看门狗中断处理
c
void WWDG_IRQHandler(void) {
WWDG_ClearFlag(); // 清除中断标志
// 紧急处理代码
// 保存系统状态/发送警报
WWDG_SetCounter(WWDG_CNT); // 重置计数器
}
五、扩展应用设计
5.1 复合监控系统架构
主任务 IWDG喂狗 实时任务 WWDG喂狗 中断预警 异常处理 基础监控
5.2 调试技巧
- IWDG冻结功能:在调试模式设置DBGMCU_CR寄存器
- WWDG时间测量:使用定时器捕获喂狗脉冲
- 安全喂狗策略:
- 多任务协同喂狗
- 喂狗前进行系统自检
- 状态保存机制:在复位前将关键数据存入备份寄存器
六、常见问题解答
Q1:喂狗操作导致程序卡顿?
- 优化喂狗位置:放在主循环空闲时段
- 使用DMA或硬件自动喂狗
Q2:窗口时间计算不准确?
- 校准主时钟源
- 使用公式:实际时间 = (4096×预分频×(CNT-WR))/PCLK1
Q3:同时使用双看门狗要注意什么?
- 设置不同的超时周期
- IWDG周期 > WWDG周期
- 错开喂狗时间点
七、性能优化建议
优化方向 | 实施方法 | 预期效果 |
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时钟精度 | 使用外部晶振 | 提高时间计算精度 |
喂狗策略 | 多任务协同喂狗 | 避免单点故障 |
异常处理 | 在WWDG中断中保存系统状态 | 提升故障诊断能力 |
功耗控制 | 在低功耗模式下调整预分频 | 平衡监控与功耗需求 |
附:看门狗配置速查表
寄存器 | IWDG | WWDG |
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控制寄存器 | IWDG_KR | WWDG_CR |
预分频寄存器 | IWDG_PR | WWDG_CFR |
重载寄存器 | IWDG_RLR | WWDG_CFR |
状态寄存器 | - | WWDG_SR |
八、相关资源
1\] [洋桃电子B站课程-STM32入门100步](http://www.doyoung.net/) \[2\] [STM32官方文档手册](https://pan.baidu.com/s/1dO5v1lRnl_wtaUCM8Exjcg?pwd=mt6d) \[3\] [STM32F103固件函数库用户手册(中文)](https://pan.baidu.com/s/1YOrsuYdEYKuwpmFLE1vPUA?pwd=ix56) \[4\] [看门狗原理.pptx](https://pan.baidu.com/s/1E40ehieEHm0Rs_2WAx6V6g?pwd=iiin) \[5\] [独立看门狗测试程序](https://pan.baidu.com/s/1GHZOD8U7FGY3Sermn8wZQA?pwd=rnxf) \[6\] [窗口看门狗测试程序](https://pan.baidu.com/s/1Kq51JxylCCpj1luQWKT7vg?pwd=rnxf) *** ** * ** *** 💬 技术讨论(请在评论区留言\~) *** ** * ** *** > **📌 下期预告** :下一期将探讨TIM定时器`重点课程`,欢迎持续关注! > > [点击查阅🔍往期【STM32专栏】文章](https://blog.csdn.net/liwangsb2/category_12899382.html) > > **版权声明** :本文采用\[CC BY-NC-SA 4.0\]协议,转载请注明来源 > **实测开发版** :洋桃1号开发版(基于STM32F103C8T6) > **更新日志**: > > * v1.0 初始版本(2025-04-07)