STM32独立看门狗IWDG与窗口看门狗WWDG研究
DanielLee_USTB 2014-9-25
1. 看门狗介绍
看门狗这东西虽然简单，但我相信绝大多程序员没有足够重视它。使用看门狗保证系统正常地运行是非常有必要的。我们在设计产品时，代码以及硬件设计缺陷或是外界电磁干扰都有可能使系统死机，如果不能正常对其进行复位，系统的可靠性将大打折扣。看门狗分为软件看门狗和硬件看门狗两类，其原理都是使用一个独立定时器来计时，超出时间就会产生复位信号，主要区别看是否具有独立的硬件结构，如果有，就是硬件看门狗，如果是一个普通定时器实现的那么就是软件看门狗。STM32F407片内有两个看门狗：独立看门狗IWDG以及窗口看门狗WWDG，下面来讨论各自的特点和用法。
2. IWDG的特点以及使用
IWDG是一个独立看门狗，具有独立于系统的时钟，与片外看门狗更为相似，使用片内独立的阻容时钟发生电路计时，记录时间为=（时钟频率（40KHz）/ 分频数）*IWDG_SetReload（t），t<0xFFF.也就是说记录的最大设定的复位时间为 (1/40K)*256*0xFFF = 26.2 S。由于IWDG使用的时钟本身不准确，会因为漂移产生一定变化，喂狗时应该给出一定的裕量。另外，这个时钟与系统时钟并无关联，所有也不能与系统进行同步产生中断，一旦定时时间到后就会产生复位信号，系统来不及存储当前运行状态就会重启，可以在要求不高的场合使用。
3. WWDG的特点以及使用
WWDG具有一个独立的7位定时器，使用系统时钟，可以产生系统中断。其定时最时间为(1/PCLK1)* 4096) * 分频系数（最大为8）*（0x7F – 0x3F）= 58ms.其复位的条件是：
(1) 当计数器的数值从0x40减到0x3F
(2) 当刷新看门狗时计数器的数值大于窗口上限值时
满足任何一条都可以产生复位信号。通常情况下设置窗口上限值为0x7F，下限值默认为0x40，计数器向下数到0x40就会产生中断，下个910us后变为0x3F就会复位系统。
仔细想想可以发现三个问题。
第一、我们可以发现即使设定了最大值，
WWDG
最大计时仅仅有
58ms
，我们在比较大的程序中也没必要运行一小段就添加一个喂狗程序，想使其定时
5S
或
10S
的时间再复位系统应该怎样处理呢？
通过实验我找到一种方法，就是在中断函数中再做一个额外计数器，如果计数器没有达到设定值，就重新加载喂狗定时器初值，同时使设定值加1，当计数器达到设定值时，就不加载喂狗定时器初值，这时看门狗定时器就会从从0x40减到0x3F产生系统复位。使用这个方法可以将定时时间拓展到 58ms*额外计数器设定值，定个几十秒都不是问题。
第二，当额外计数器达到设定值时，此时说明程序没有及时复位这个额外计数器，软件或硬件发生了错误，将时系统复位，我们需要存储一些运行过程中的变量，仅仅有不到
1ms
的时间（从
0x40
减到
0x3F
最长大概为
910us
）怎么够用呢？
这样就先写Wwdg_Feed(0x7F)重新加定时器初值，再对我们的存储函数进行改造，多添加一些Wwdg_Feed(0x7F)函数，使其不至于再减到0x40，存储工作都做好之后，不再喂狗，那么再次发生中断后不再喂狗就会复位系统了。
第三，如果发生复位，如何区分是上电复位还是看门狗复位呢？
在初始化WWDG时候，有一个RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_WWDGRST)可以用于判断是否发生看门狗复位，如果是重新上电引起的复位这个值当然是系统默认值，如果是看门狗复位的话这个值就会发生变化，这样就可以针对这两种不同状态进行状态恢复。