STM32的看门狗原理和示例代码

看门狗基础：

STM32微控制器上的看门狗主要有两种类型：独立看门狗（IWDG）和窗口看门狗（WWDG），这两者都是用于监控系统运行状态的机制，但它们在实现和应用上有一些区别：

独立看门狗（IWDG）：

IWDG是一个定时器，其计数器在启用后开始递增。在程序中，你需要定期喂狗（通过向IWDG的寄存器写入特定的值），以防止看门狗超时。否则，如果超过了预定的时间，系统将被认为是失效的，IWDG将生成复位信号，导致系统重启。

窗口看门狗（WWDG）：

WWDG是一种更灵活的看门狗类型，允许设置时间窗口。WWDG的计数器在启用后开始递增，但与IWDG不同，WWDG的计数器可以在一个特定的窗口内进行喂狗。这个时间窗口由上限和下限值确定。如果在窗口内喂狗，系统被认为是正常的。如果超出窗口或在窗口内未喂狗，WWDG将生成复位信号，导致系统重启。

在STM32微控制器中，启动看门狗有几种方式，具体取决于使用的是独立看门狗（IWDG）还是窗口看门狗（WWDG）。

启动独立看门狗（IWDG）的方式：

通过写入寄存器：配置IWDG的预分频器和重装载寄存器，并在启用IWDG后，定期写入IWDG_KR中的特定值（例如0xAAAA），以喂狗。

HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); // 喂狗

通过STM32CubeMX和HAL库：在CubeMX中启用IWDG并生成代码，HAL库提供了相应的API来初始化和刷新IWDG。

启动窗口看门狗（WWDG）的方式：

通过写入寄存器：配置WWDG的计数器窗口上下限值，使能WWDG，并在程序中定期写入WWDG_CR中的特定值（例如0x7F），以喂狗。

HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg); // 喂狗

看门狗相关寄存器：

在STM32微控制器中，看门狗（IWDG和WWDG）的控制和配置主要通过特定的寄存器完成。以下是关键的看门狗寄存器：

独立看门狗寄存器（IWDG）:

IWDG_KR（0x40003000+0x00）:

写入特定的值（0xCCCC）来启动或重新加载独立看门狗。

IWDG_PR（0x40003000 + 0x04）:

预分频器寄存器，用于设置IWDG的时钟源的分频系数。

IWDG_RLR（0x40003000 + 0x08）:

重装载寄存器，用于设置IWDG的超时值。当IWDG倒计数到0时，会生成复位信号。

IWDG_SR（0x40003000 + 0x0C）:

状态寄存器，用于指示IWDG的状态，如是否在运行。

窗口看门狗（WWDG）:

WWDG_CR（0x40002C00 + 0x00）:

控制寄存器，包含使能WWDG的位和计数器窗口值的设置。

WWDG_CFR（0x40002C00 + 0x04）:

配置寄存器，包含WWDG的分频系数和计数器窗口的设置。

WWDG_SR（0x40002C00 + 0x08）:

状态寄存器，用于指示WWDG的状态，如是否在运行。

WWDG_CR （0x40002C00 + 0x0C）:

窗口寄存器，用于设置WWDG的计数器窗口值。

看门狗寄存器代码：

#include "stm32f4xx.h"
void IWDG_Configuration(void);
void Delay(__IO uint32_t nCount);
int main(void)
{
  IWDG_Configuration();
  while (1)
  {
    // 定期喂狗
    IWDG->KR = 0xAAAA;
    
    // 你的主要代码
    // ...
    // 延时，模拟主循环的执行时间
    Delay(500000);
  }
}
void IWDG_Configuration(void)
{
  // 使能IWDG时钟
  RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_IWDGEN;
  // 设置IWDG的时钟源为LSI（低速内部时钟）
  RCC->CSR |= RCC_CSR_LSION;
  while ((RCC->CSR & RCC_CSR_LSIRDY) == 0);
  // 配置IWDG的预分频器和重装载寄存器
  IWDG->KR = 0x5555;  // 使能对IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器的写操作
  IWDG->PR = IWDG_PRESCALER_256;  // 预分频器，配置IWDG的时钟
  IWDG->RLR = 4095;  // 超时时间，根据需求调整
  // 启动独立看门狗
  IWDG->KR = 0xCCCC;
}
void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
  while(nCount--)
  {
  }
}

看门狗HAL库代码：

#include "main.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"
IWDG_HandleTypeDef hiwdg;
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_IWDG_Init(void);
int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_IWDG_Init();
  while (1)
  {
    // 定期喂狗
    HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);
    
    // 你的主要代码
  }
}
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 160;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}
void MX_IWDG_Init(void)
{
  hiwdg.Instance = IWDG;
  hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_256;
  hiwdg.Init.Reload = 4095;
  if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}
void Error_Handler(void)
{
  while (1)
  {
    // 处理错误
  }
}
#ifdef  USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  while (1)
  {
    // 处理断言失败的情况
  }
}
#endif

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往期回顾：

HAL库常用函数汇总【不间断更新】

ST官方的STM32CubeMX培训文档

小白都看得懂的STM32的DMA知识

STM32CubeMX的外部中断的使用

ADC的低功耗和阻抗问题

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