【STM32 cubemx】0010 HAL库开发：独立看门狗、窗口看门狗

看门狗（watch dog）是一个定时器，可以设置一个定时时间，计时到时会把MCU复位，所以MCU必须要在定时时间到之前将计数值重置（这个动作通常称为喂狗）。

在嵌入式系统中加入看门狗，可以监测MCU是否还在正常运行，如果软件跑进死循环、或者出现其他错误，导致不能及时重置看门狗计时器，则时间一到MCU就会被复位，重新回到初始状态，以此跳出错误状态。

Stm32内部带有独立看门狗、窗口看门狗。独立看门狗使用时，只要喂狗时间不大于设定的时间就可以，是最常用的看门狗用法；而窗口看门狗，需要喂狗时间在一个上下限范围内，才能重置看门狗计时器。

下面我们就分别学习一下这两种看门狗的使用。

我们在之前的串口中断工程上修改，以便于打印数值查看。

使用cubemx打开串口中断的工程，然后另存为IWDG工程，打开独立看门狗，并设置分频系数和重载计数值：

然后，切换到clock configuration页面，可以看到IWDG的时钟来自于内部的低速RC振荡器，频率是40kHz：

结合设置的分频系数和重载计数值，我们可以计算出看门狗的定时时间：

64*1000/40kHz = 1.6s

生成keil工程文件，打开，我们可以看到main函数中已经有初始化IWDG的代码，MX_IWDG_Init()这个函数设置了我们的分频和计数值，并启动了看门狗。

在使用时，我们在主循环中，需要在每1.6s之内喂一次狗（调用一次HAL_IWDG_Refresh()函数）。

如下图所示，代码中是每1s喂一次狗，右边的运行结果可以看出，程序一直在正常运行，没有被复位：

而如果我们改变延时的参数，变成每2s喂狗一次，则可以看到，程序会被复位：

仍然在之前的串口中断工程上修改，以便于打印数值查看。

使用cubemx打开串口中断的工程，然后另存为WWDG工程，打开窗口看门狗，并设置分频系数、窗口值、计数值，并使能早期唤醒中断：

这几个参数的含义解释一下：

分频系数比较好理解，WWDG的主时钟是PCLK1（APB1的时钟），这里设置为8，则分频为PCLK1/4096/8；

窗口看门狗的计时器是减法计数，从设置的WWDG free-running downcounter value向下计数，如果不喂狗，计到0x3F时，会复位MCU；因此WWDG free-running downcounter value设置的值必须大于0x3F；而其最大值不能超过0x7F，图中设置的就是最大值0x7F；

WWDG window value的值必须在0x3F和WWDG free-running downcounter value之间，图中设置的值时0x70，表示WWDG计时器从0x7F向下递减时，要减到0x70之下后，才能有效喂狗（即喂狗的窗口区间在0x3F ~ WWDG window value之间）。

使能早期唤醒中断，并开启中断，这里使用中断主要是为了方便指示出是否已到窗口时间内：

然后，到clock configuration页面下，可以看到PCLK1的频率为36M：

依据以上信息，可以计算出喂狗的窗口：

PCLK1/8/4096 = 1099Hz；

（0x7F-0x3F）/ 1099 = 58ms；

（0x7F-0x70）/1099 = 14ms；

所以，喂狗的窗口时间约为14ms~58ms。

生成keil工程，打开后，在wwdg.c中添加早期窗口看门狗中断回调函数，只是置一个标志位：

在主循环中，检测标志位，如果有，则说明已经到窗口时间，需要尽快喂狗；

程序代码和运行结果如下图：

可以看到，喂狗的操作起到了作用，程序没有被复位。

3）关于看门狗使用的几个要点

在实际工程应用中，使用看门狗要注意几个要点，否则可能发挥不了它的作用：

a）喂狗的操作，必须要在主循环里，而不能放在定时器中断里！这是很多初学者容易犯的错误！因为，如果出现了主循环跑飞或者陷入某个死循环，定时器中断可能还在正常运行，定期进入中断喂狗，则看门狗不能复位系统，起不到监测系统正常运行的作用；

b）如果是多任务系统，比如使用了实时操作系统，有多个任务在运行，使用看门狗时，需要依据任务功能来设置喂狗规则：在一定时间内必定会运行的一组任务，需要每个任务都执行到之后才喂狗一次，保证所有任务都被监测；可能会被阻塞、或者间隔时间很长（超过看门狗计时时间）运行一次的任务，则不能与喂狗操作相关联，避免正常运行时被意外复位。