STM32独立看门狗（IWDG）知识点及标准库使用指南

一、独立看门狗基本概念

二、工作原理

三、独立看门狗时钟树

四、标准库中使用独立看门狗

五、关键函数解析

[1. IWDG_WriteAccessCmd](#1. IWDG_WriteAccessCmd)

[2. IWDG_SetPrescaler](#2. IWDG_SetPrescaler)

[3. IWDG_SetReload](#3. IWDG_SetReload)

[4. IWDG_ReloadCounter](#4. IWDG_ReloadCounter)

六、关于STM32独立看门狗键寄存器操作

[1. 启动独立看门狗的操作](#1. 启动独立看门狗的操作)

[2. 喂狗操作的原理](#2. 喂狗操作的原理)

3.为什么需要键寄存器？

一、独立看门狗基本概念

独立看门狗（Independent Watchdog，简称IWDG）是STM32微控制器中的一个重要外设，主要用于：

防止系统死机：当程序因干扰导致异常时，能自动复位系统

提高系统可靠性：确保系统在恶劣环境下仍能正常运行

独立运行：使用专用的低速时钟（LSI），不受主时钟影响

主要特点

独立时钟源：使用内部低速振荡器（LSI，约32kHz），即使主时钟故障也能工作

不可屏蔽：一旦启动，除了系统复位外无法关闭

递减计数器：从预设值开始递减，减到0时触发复位

窗口功能：部分STM32型号支持窗口看门狗功能，提供更精确的喂狗时机控制

二、工作原理

1. 计数器结构：

12位递减计数器：计数范围0~4095

预分频器：可设置不同的分频系数，调整看门狗溢出时间

2. 工作流程：

初始化时设置预分频系数和重装载值

启动看门狗后，计数器开始递减

程序正常运行时，需定期"喂狗"（重置计数器）

若计数器减到0，系统将被复位

3. 溢出时间计算：

溢出时间 = (预分频系数 × 重装载值) / LSI频率

例如：预分频系数=32，重装载值=1000，LSI=32kHz
溢出时间 = (32 × 1000) / 32000 = 1秒

三、独立看门狗时钟树

四、标准库中使用独立看门狗

包含头文件

cpp 复制代码

#include "stm32f10x.h"  // 根据具体型号调整

初始化配置

cpp 复制代码

/**
 * @brief  配置独立看门狗
 * @param  prer: 预分频系数，可选值：
 *         IWDG_Prescaler_4, IWDG_Prescaler_8, IWDG_Prescaler_16,
 *         IWDG_Prescaler_32, IWDG_Prescaler_64, IWDG_Prescaler_128,
 *         IWDG_Prescaler_256
 * @param  reload: 重装载值，范围：0-4095
 * @retval 无
 */
void IWDG_Config(uint8_t prer, uint16_t reload)
{
    // 使能对IWDG_PR和IWDG_RLR的写操作
    IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
    
    // 设置预分频系数
    IWDG_SetPrescaler(prer);
    
    // 设置重装载值
    IWDG_SetReload(reload);
    
    // 重载计数器，喂狗
    IWDG_ReloadCounter();
    
    // 启动看门狗
    IWDG_Enable();
}

喂狗函数

cpp 复制代码

/**
 * @brief  喂狗函数
 * @param  无
 * @retval 无
 */
void IWDG_Feed(void)
{
    // 重载计数器，喂狗
    IWDG_ReloadCounter();
}

完整使用示例

cpp 复制代码

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"  // 假设存在延时函数

/**
 * @brief  初始化独立看门狗
 * @param  无
 * @retval 无
 */
void IWDG_Init(void)
{
    // 使能对IWDG_PR和IWDG_RLR的写操作
    IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
    
    // 设置预分频系数为64
    IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_64);
    
    // 设置重装载值为625，溢出时间约为1秒
    // 计算：(64 * 625) / 32000 = 1.25秒
    IWDG_SetReload(625);
    
    // 重载计数器，喂狗
    IWDG_ReloadCounter();
    
    // 启动看门狗
    IWDG_Enable();
}

int main(void)
{
    // 系统初始化代码...
    
    // 初始化独立看门狗
    IWDG_Init();
    
    while(1)
    {
        // 正常程序代码...
        
        // 定期喂狗，必须在看门狗溢出前调用
        IWDG_Feed();
        
        // 延时一段时间，模拟程序运行
        delay_ms(500);
    }
}

五、关键函数解析

1. IWDG_WriteAccessCmd

cpp 复制代码

void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess);

功能： 使能或禁止对IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器的写操作
参数：

IWDG_WriteAccess_Enable ：使能写操作

IWDG_WriteAccess_Disable ：禁止写操作
**说明：**必须先调用此函数使能写操作，才能修改预分频系数和重装载值

2. IWDG_SetPrescaler

cpp 复制代码

void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler);

功能：设置独立看门狗的预分频系数

参数：预分频系数，可选值如前所述

说明：预分频系数决定了计数器递减的速度

3. IWDG_SetReload

cpp 复制代码

void IWDG_SetReload(uint16_t Reload);

功能：设置独立看门狗的重装载值

参数：重装载值，范围0-4095

说明：计数器将从该值开始递减

4. IWDG_ReloadCounter

cpp 复制代码

void IWDG_Enable(void);

功能：启动独立看门狗

参数：无

说明：一旦启动，除了系统复位外无法关闭

六、关于STM32独立看门狗键寄存器操作

核心含义解释

1. 启动独立看门狗的操作

写入0xCCCC到键寄存器(IWDG_KR) ：这是启动独立看门狗的指令

计数器开始递减：启动后，计数器会从初始值0xFFF（即4095，因为是12位计数器）开始向下计数

触发复位的条件：当计数器减到0x000时，会产生复位信号(IWDG_RESET)，导致系统复位

2. 喂狗操作的原理

写入0xAAAA到键寄存器(IWDG_KR) ：这是"喂狗"的指令

重载计数器：执行此操作后，重装载寄存器(IWDG_RLR)中的值会被重新加载到计数器中

避免复位：通过定期执行喂狗操作，计数器会被重置为预设值，不会减到0，从而避免看门狗复位

与标准库函数的对应关系

标准库中封装了这些底层寄存器操作，使开发者无需直接操作寄存器：

IWDG_Enable() ：函数内部会向IWDG_KR寄存器写入0xCCCC

IWDG_ReloadCounter() ：函数内部会向IWDG_KR寄存器写入0xAAA

3.为什么需要键寄存器？

键寄存器(IWDG_KR)的设计是一种安全机制，用于：

防止误操作：避免程序意外修改看门狗配置

明确操作意图：通过特定的键值（0xCCCC和0xAAAA）区分启动和喂狗操作

简化操作流程：将启动和喂狗操作集中到一个寄存器，降低复杂度

以之前的标准库示例代码为例，底层操作与函数的对应关系如下：

cpp 复制代码

// 标准库代码
void IWDG_Init(void)
{
    IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);  // 允许修改PR和RLR寄存器
    IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_64);          // 设置预分频为64
    IWDG_SetReload(625);                           // 设置重装载值为625
    IWDG_ReloadCounter();                          // 首次喂狗（写入0xAAAA）
    IWDG_Enable();                                 // 启动看门狗（写入0xCCCC）
}

void IWDG_Feed(void)
{
    IWDG_ReloadCounter();                          // 喂狗（写入0xAAAA）
}

底层执行流程：

允许写PR/RLR寄存器 → 配置预分频和重装载值

写入0xAAAA → 首次重载计数器（确保启动后计数器从设置值开始）

写入0xCCCC → 启动看门狗，计数器开始递减

周期性写入0xAAAA → 定期喂狗，避免复位