9.【NXP 号令者RT1052】开发——实战-看门狗

9.【NXP 号令者RT1052】开发——实战-看门狗

这一章，我们将向大家介绍如何使用 RT1052 的普通看门狗（WDOG1）。RT1052 内部自带了 3 个看门狗：普通看门狗（WDOG1 和 WDOG2）和 RT 看门狗（WDOG3）。这一章我们只介绍普通看门狗，RT 看门狗将在下一章介绍。在本章中，我们将利用看门狗的中断功能来喂狗。

9.1 RT1052 看门狗简介

看门狗可以保证系统的正常运行，当系统运行出现异常/错误时，看门狗可以及复位系统，以免带来不能挽回的后果。
RT1052 的看门狗时钟一般由外部 32.768Khz 低速时钟（外部低速晶振）驱动，即使主时钟发生故障，它也仍然有效。注意：当外部 32.768Khz 晶振失效时，芯片将自动切换到内部 RC 时钟，保障看门狗的正常运行。内部 RC 时钟频率一般为：10Khz~45Khz。RT1052 看门狗框图如下：

看门狗的计数时钟来自低速参考时钟（Low Frequency Reference Clock 1），通常为外部 32.768 kHz 晶振或内部 10~45 kHz RC 振荡器，一般使用外部 32.768 kHz 晶振。看门狗有三个输出信号：wdog_rst（用于复位 MCU）、Interrupt（用于产生中断）、WDOG-1（输出 WDOG_B 信号）。其中中断信号由内部中断计数器产生，可用于在复位前触发中断喂狗。

RT1052 内部包含两个普通看门狗：WDOG1 和 WDOG2。两者功能相似，但 WDOG1 溢出时会产生复位信号，直接复位 MCU；WDOG2 溢出则触发 SNVS 中断，用于错误报告。本章以 WDOG1 为例。

看门狗控制寄存器（WCR）用于控制看门狗的工作，常用位功能如下：

• WT[7:0]：设置溢出时间，范围 0~127，对应 0.5~128 秒。喂狗或使能后该值加载到计数器并递减至 0，产生溢出并复位 MCU。喂狗操作会重新加载该值。
• WDA/WDT：控制 WDOG_B 信号输出。一般保持默认（WDA=1，WDT=0）。
• SRS：输出软复位信号，通常设置为 1。
• WDE：看门狗使能位，必须设置为 1 才能启用看门狗。注意该位为一次性设置，硬件复位前无法修改；WDT 位同样如此。

接下来，我们介绍看门狗服务（喂狗）寄存器（WSR），该寄存器用于实现喂狗操作

我们依次往该寄存器（WSR）写入两个值：0X5555、0XAAAA，即可实现喂狗操作。注意，这两个值必须按顺序写入！当写完这两个值以后，看门狗计数器值就会自动从 WT[7:0]重新加载，从而实现喂狗。
接下来，我们介绍看门狗中断控制寄存器（WICR），该寄存器用于控制看门狗的中断。

WIE 位，用于设置是否使能看门狗中断。本章我们将使用中断来喂狗，所以需要设置该位为 1。
WTIS 位，用于表示看门狗中断是否发生。该位为写 1 清零。
WICT[7:0]位，用于设置看门狗中断计数器溢出时间，表示中断溢出到看门狗溢出之间的时间，即提前看门狗溢出多少时间进入中断，其设置范围为 0~255，表示 0~127.5 秒。例如，设置WICT[7:0]=0X01，表示看门狗中断产生后，0.5 秒就会产生看门狗溢出，即提前 0.5 秒进入中断；如设置 WICT[7:0]=0X06，表示看门狗中断产生后，3 秒就会产看门狗溢出，即提前 3 秒进入中断。注意：WICT[7:0]设置的提前时间，必须小于 WT[7:0]设置的溢出时间！！

最后，我们看看门狗中的杂项控制寄存器（WMCR）。

该寄存器只有最低位（PDE）有效，其他都为保留位。当设置 PDE=0 时，禁止 WDOG 掉电计数器工作。当设置 PDE=1 时，使能 WDOG 掉电计数器工作。为了让 WDOG 正常工作，我们设置改位为 0 即可。
只要对以上几个寄存器进行相应的设置，我们就可以启动 RT1052 的看门狗。

看门狗相关的库函数在 fsl_wdog.c 和 fsl_wdog.h 这两个文件中。我们以 WDOG1 为例，看看库函数的看门狗配置步骤

1. 使能 WDOG1 时钟

• 要正常设置 WDOG1 寄存器，必须先使能其时钟。

• 使用函数：

  c

  CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Wdog2);
  

• 注意：WDOG_Init 会自动调用此函数打开时钟，因此一般无需手动调用。

2. 初始化 WDOG1

• 使用 FSL 库函数：

  c

  void WDOG_Init(WDOG_Type *base, const wdog_config_t *config);
  

• 参数说明：

  • base：指定看门狗（WDOG1 或 WDOG2）。
  • config：看门狗配置结构体指针，类型为 wdog_config_t。

c

typedef struct _wdog_config
{bool enableWdog;              // 使能看门狗wdog_work_mode_t workMode;    // 工作模式bool enableInterrupt;         // 使能中断uint16_t timeoutValue;        // 超时时间uint16_t interruptTimeValue;  // 超时前几秒产生中断bool softwareResetExtension;  // 软件复位扩展bool enablePowerDown;         // Power Down 模式bool softwareAssertion;       bool softwareResetSignal;     
} wdog_config_t;

• 关键参数：
  • timeoutValue：喂狗超时时间，公式：

超时时间=(timeoutValue+1)×0.5 秒超时时间 = (timeoutValue + 1) \times 0.5 \ \text{秒}

范围：0.5 ~ 128 秒。

• interruptTimeValue：提前中断时间，公式：

中断时间=interruptTimeValue×0.5 秒中断时间 = interruptTimeValue \times 0.5 \ \text{秒}

范围：0.5 ~ 127.5 秒。

• 使用示例：

  c

  wdog_config_t wdog1_config;
  WDOG_GetDefaultConfig(&wdog1_config);   // 默认配置wdog1_config.workMode.enableWait = false;   // 关闭等待模式
  wdog1_config.workMode.enableStop = false;   // 关闭 stop 模式
  wdog1_config.workMode.enableDebug = false;  // 关闭 debug 模式
  wdog1_config.timeoutValue = wdgtimeout;     // 设置超时值
  wdog1_config.interruptTimeValue = inttimeout; // 设置提前中断时间
  wdog1_config.enableInterrupt = true;        // 使能中断
  wdog1_config.enableWdog = true;             // 使能看门狗WDOG_Init(WDOG1, &wdog1_config);            // 初始化 WDOG1
  

3. 喂狗操作

• 使用函数：

  c

  void WDOG_Refresh(WDOG_Type *base);
  

• 实际上是向寄存器 WSR 写入特定序列：0xAAAA 和 0x5555。

4. 开启 WDOG 中断并设置优先级

• 配置中断优先级并使能：

  c

  RT1052_NVIC_SetPriority(WDOG1_IRQn, 4, 0); // 抢占优先级 4，子优先级 0
  EnableIRQ(WDOG1_IRQn);                     // 使能 WDOG1 中断
  

5. 编写中断服务函数

• 在 ISR 中完成喂狗操作：
  • 调用 WDOG_Refresh(WDOG1) 写入序列（0x5555、0xAAAA）。
  • 使用 WDOG_ClearInterruptStatus(WDOG1) 清除中断标志位 WTIS。

实验现象

• DS0：指示 MCU 是否被复位，若复位则点亮 300ms。

• DS1：指示中断喂狗，每次中断喂狗翻转一次。

9.2 硬件设计

1. 指示灯 DS0 和 DS1
2. 看门狗 1（WDOG1）
   其中指示灯前面介绍过了，看门狗 1（WDOG1）属于 RT1052 的内部资源，只需要软件设
   置好即可正常工作。我们通过 DS0 和 DS1 来指示 RT1052 的复位情况和看门狗 1 的喂狗情况。

9.3 软件设计

软件设计我们依旧是在前面的代码基础上往上加。在 HARDWARE 文件夹下面新建一个 WDOG 的文件夹，用来保存与看门狗相关的代码。然后打开工程，新建 wdog.c 和wdog.h 两个文件，并保存在WDOG 文件夹下，并将 WDOG 文件夹加入头文件包含路径**（注意：3 个目标工程需要添加 3 次！）**
wdog.c

#include "wdog.h"
#include "lpuart.h"
#include "led.h"wdog_config_t wdog1_config; //WDOG配置结构体//初始化WDOG1
//wdgtimeout:看门狗超时时间，实际时间为(wdgtimeout+1)*0.5s
//			 比如如果要设置超时时间为2s的话wdgtimeout=2/0.5-1=3
//inttimeout:在看门狗超时发生前几秒产生中断？实际时间为inttimeout*0.5s
void WDOG1_Init(u8 wdgtimeout, u8 inttimeout)
{//WDOG_Init()函数里面会使能看门狗时钟，这里写出来是提醒大家使用看门狗//的时候看门狗时钟是要使能的。CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Wdog1); 			//使能看门狗时钟WDOG_GetDefaultConfig(&wdog1_config);		//先将WDOG1配置为默认值wdog1_config.workMode.enableWait=false;		//等待模式关闭wdog1_config.workMode.enableStop=false;		//stop模式关闭wdogwdog1_config.workMode.enableDebug=false;	//debug模式关闭wdog	wdog1_config.timeoutValue=wdgtimeout;		//设置超时值，周期为(wdgtimeout+1)*0.5wdog1_config.interruptTimeValue=inttimeout;	//设置wdog超时前几秒产生中断? inttimeout*0.5wdog1_config.enableInterrupt=true;			//使能wdog中断wdog1_config.enableWdog=true;				//使能wdogWDOG_Init(WDOG1,&wdog1_config);				//初始化看门狗//配置WDOG中断RT1052_NVIC_SetPriority(WDOG1_IRQn,4,0);	//抢占优先级4，子优先级0EnableIRQ(WDOG1_IRQn);						//使能WDOG1中断
}//喂狗
void WDOG1_Feed(void)
{  WDOG_Refresh(WDOG1);//重装载	
}//看门狗中断服务函数
void WDOG1_IRQHandler(void)
{if(WDOG_GetStatusFlags(WDOG1) & kWDOG_InterruptFlag)	//超时要发生{WDOG1_Feed();	//喂狗LED1_Toggle;}WDOG_ClearInterruptStatus(WDOG1,kWDOG_InterruptFlag);	//清除中断标志__DSB();				//数据同步屏蔽指令
}

该代码就 3 个函数：WDOG1_Init 函数用于初始化 WDOG1 看门狗，根据我们前面介绍的步骤，设置看门狗的溢出时间，以及喂狗中断溢出时间，打开相应的中断，设置中断优先级；WDOG1_Feed 函数用于喂狗操作，此函数就是对库函数 WDOG_Refresh 的简单封装；
WDOG1_IRQHandler 函数是看门狗 1（WDOG1）的中断服务函数，当中断发生时，我们可以在该函数进行喂狗，并清零中断标记，最后对 LED1（DS1）取反，来监测中断服务函数的执行状况。
保存 wdog.c，然后把该文件加入到 HARDWARE 组下。

wdog.h

#ifndef _WDOG_H
#define _WDOG_H
#include "sys.h"void WDOG1_Init(u8 wdgtimeout, u8 inttimeout);
void WDOG1_Feed(void);
#endif

保存两个代码。

然后更新main.c

#include "sys.h"
#include "lpuart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "exti.h"
#include "wdog.h"int main(void)
{u8 key=0;u8 led0sta=1,led1sta=1;     //LED0,LED1的当前状态u8 len;					//接收数据长度u16 times=0;            //延时计数器MPU_Memory_Protection();    //初始化MPURT1052_Clock_Init();	    //配置系统时钟DELAY_Init(600);		    //延时函数初始化LPUART1_Init(115200);       //初始化串口1RT1052_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_4);//优先级分组4LED_Init();				    //初始化LED
#ifdef KEY_DEBUGKEY_Init();                 //初始化KEY
#endif
#ifdef LPUART_DEBUGLED0(0);					//先点亮红灯 
#endif
#ifdef EXTIX_DEBUGEXTIX_Init();			    //初始化外部中断
#endifWDOG1_Init(3,2);		    //初始化看门狗1,2秒溢出,提前1秒进入中断,方便喂狗LED0(0);               	    //先点亮LED灯delay_ms(300);				//延时300ms再初始化看门狗,LED0的变化"可见"while(1){LED0(1);				//关闭DS0,如不复位,DS0将一直处于关闭状态.delay_ms(100); 
#ifdef EXTIX_DEBUGprintf("Int example driver!\r\n");delay_ms(1000);
#endif
#ifdef KEY_DEBUGkey=KEY_Scan(0); 		    //得到键值if(key){	switch(key){				 case WKUP_PRES:	//控制LED0,LED1互斥点亮led1sta=!led1sta;led0sta=!led1sta;break;case KEY2_PRES:	//控制LED0翻转led0sta=!led0sta;break;case KEY1_PRES:	//控制LED1翻转	 led1sta=!led1sta;break;case KEY0_PRES:	//同时控制LED0,LED1翻转 led0sta=!led0sta;led1sta=!led1sta;break;}LED0(led0sta);		//控制LED0状态LED1(led1sta);		//控制LED1状态}else delay_ms(10);
#endif // KEY_DEBUG
#ifdef LPUART_DEBUGif(LPUART_RX_STA&0x8000){					   len=LPUART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度printf("\r\n发送的消息为:\r\n");LPUART_WriteBlocking(LPUART1,LPUART_RX_BUF,len);//发送接收到的数据printf("\r\n\r\n");//插入换行LPUART_RX_STA=0;}else{times++;if(times%5000==0){printf("\r\nALIENTEK RT1052开发板 串口实验\r\n");}if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");  if(times%30==0)LED0_Toggle;//闪烁LED,提示系统正在运行.delay_ms(10);   }
#endif // LPUART_DEBUG}
}

该函数通过 LED0(DS0)来指示是否正在初始化。而 LED1(DS1)用来指示是否发生了中断。我们先让 LED0 亮 300ms，然后关闭以用于判断是否有复位发生了。在初始化 WDOG1（2 秒溢出，提前 1 秒中断）之后，我们回到死循环，关闭 LED0，并等待看门狗中断的触发/复位。

编译，报错？？？
哦哦哦哦哦！！！！！忘记导入看门狗的FSL库了。
在Keil MDK FSLLIB里添加对应文件

编译，OK！没问题，下载代码

可以看到 DS0 亮一下之后熄灭，紧接着 DS1 开始不停的闪烁。每 2 秒亮灭一次，和我们预期的一
致，说明我们的实验是成功的。

总结

看门狗其实以及很形象了，就像一条狗一直叫，饿了就不叫了，但是你喂它吃一口，它就继续叫。我需要它一直叫看门，所以隔一段时间就喂一口。如果太长时间没有喂就饿死了，但是过一会就生了一条新狗接着叫。哈哈哈哈，反正我是这么理解的。
OK！谢谢大家！