STM32H743-ARM例程9-IWDG看门狗

实验平台

硬件：银杏科技GT7000双核心开发板-ARM-STM32H743XIH6，银杏科技iToolXE仿真器
软件：最新版本STM32CubeH7固件库，STM32CubeMX v6.10.0，开发板环境MDK v5.35，串口工具putty

实验介绍

  本章我们介绍，如何使用串口向STM32H743发送指令，来完成看门狗喂狗操作。

看门狗

  在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，会导致程序指针错误，不在程序区，取出错误的程序指令等，都会陷入死循环。程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续正常工作，会造成整个系统陷入停滞状态，发生不可预料的后果。看门狗就是定期的查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启的电路。看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。

IWDG

  独立看门狗(IWDG)用通俗一点的话来解释就是一个12位的递减计数器，当计数器的值从某个值一直减到0的时候，系统就会产生一个复位信号，即IWDG_RESET。 果在计数没减到0之前，刷新了计数器的值的话，那么就不会产生复位信号，这个动作就是我们经常说的喂狗。看门狗功能由 VDD 电压域供电， 在停止模式和待机模式下仍能工作。

IWDG框图

  从框图我们可以看到，IWDG的12位递减计数器得到一个8位预分频处理器处理后的lsi_ck信号，满足一定条件后，输出复位信号iwdg_out。

  STM32H7的独立看门狗由内部专门的32Khz低速时钟（LSI）驱动，即使主时钟发生故障，它也仍然有效。这里需要注意独立看门狗的时钟是一个内部RC时钟，所以并不是准确的32Khz，而是在17~47Khz之间的一个可变化的时钟，只是我们在估算的时候，以32Khz的频率来计算，看门狗对时间的要求不是很精确，所以，时钟有些偏差，都是可以接受的。

IWDG寄存器

键值寄存器 IWDG_KR

该寄存器的各位描述如图:

  在键寄存器(IWDG_KR)中写入0xCCCC，开始启用独立看门狗；此时计数器开始从其复位值0xFFF递减计数。当计数器计数到末尾0x000时，会产生一个复位信号(IWDG_RESET)。无论何时，只要键寄存器IWDG_KR中被写入0xAAAA，IWDG_RLR中的值就会被重新加载到计数器中从而避免产生看门狗复位。
IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器具有写保护功能。要修改这两个寄存器的值，必须先向IWDG_KR寄存器中写入0x5555。将其他值写入这个寄存器将会打乱操作顺序，寄存器将重新被保护。重装载操作(即写入0xAAAA)也会启动写保护功能。

预分频寄存器（IWDG_PR）

  该寄存器用来设置看门狗时钟的分频系数，最低为4，最高位256，该寄存器是一个32位的寄存器，但是我们只用了最低3位，其他都是保留位。预分频寄存器各位定义如图：

重装载寄存器（IWDG_RLR）

  该寄存器用来保存重装载到计数器中的值。该寄存器也是一个32位寄存器，但是只有低12位是有效的，该寄存器的各位描述如图：

只要对以上三个寄存器进行相应的设置，我们就可以启动STM32H7的独立看门狗。
喂狗计算公式为:：Tout = ((4×2^pre) × rlr) /32 (ms)
若设置pre=4（64分频），rlr=500时，即Tout=（64×500）/32=1秒，此时必须在一秒内至少喂狗一次，我们可以设置每800ms喂狗一次。

STM32CubeMX生成工程

我们参考前面章节STM32H743-结合CubeMX新建HAL库MDK工程，打开CubeMX软件，重复步骤不再展示，我们来看配置IWDG部分如下图所示：

实验程序

1. 主函数

int main(void)
{char buffer[UART_BUFFER_SIZE];int i;int n=0;HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_IWDG1_Init();MX_USART6_UART_Init();uart6.initialize(115200);uart6.printf(".  输入 test 并敲回车进行测试  .\r\n");while (1){// 独立看门狗设置"喂狗"时间为1s，如果超过1s没有"喂狗"，则"被狗咬"，即STM32
复位 if(uart6.receive_ok_flag == 1){uart6.receive_ok_flag = 0;memset(buffer,0,20);memcpy(buffer,uart6.receive_buffer,20);for(i = 0;i < 20;i ++){buffer[i] = tolower(buffer[i]);}if(memcmp(buffer,"test",strlen("test")) == 0){n=1;}else{uart6.printf("\r\n\033[1;31;40mBad Command!\r\n");}		}while(n==1)                           //输入test不再喂狗，STM32将复位HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg1);         //每800ms喂狗一次，防止被狗咬HAL_Delay(800);LED_ON;}
}

2. IWDG1初始化函数

void MX_IWDG1_Init(void)
{hiwdg1.Instance = IWDG1;hiwdg1.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_64;hiwdg1.Init.Window = 4095;hiwdg1.Init.Reload = 500;if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg1) != HAL_OK){Error_Handler();}
}

3. 喂狗函数
在HAL中重载计数值的函数是HAL_IWDG_Refresh，它的作用是把值0xAAAA写入到IWDG_KR寄存器，从而触发计数器重载，即实现独立看门狗的喂狗操作。该函数声明为：

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Refresh(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg)
{__HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER(hiwdg);return HAL_OK;
}

实验现象

GT7000双核心板LED常亮，当向终端发送“test”后，程序不再喂狗，看门狗复位arm后可在串口接收到“输入 test 并敲回车进行测试”，并且led短暂熄灭后重新常亮。