1、WWDG簡介

窗口看門狗(WWDG)是喂狗時間有上下限范圍的看門狗，主要用于檢測由外部干擾和不可預(yù)測的邏輯條件導(dǎo)致程序跑飛了所引起的軟件問題，根據(jù)程序正常執(zhí)行的時間設(shè)置刷新看門狗的一個時間窗口，保證不會提前刷新看門狗或滯后刷新看門狗，可以用于檢測出程序是否按照正常的路徑運(yùn)行或者是非正常的跳過某些程序段的情況。

復(fù)位

當(dāng)WWDG計數(shù)器的值大于設(shè)定的上限窗口值時喂狗，將產(chǎn)生復(fù)位；當(dāng)計數(shù)器的值從下限固定值0x40變成0x3F時，低于窗口看門狗的下限，也會產(chǎn)生復(fù)位。

計數(shù)器時鐘

WWDG計數(shù)器時鐘由CK計時器時鐘經(jīng)過預(yù)分頻器分頻得到，預(yù)分頻器的時基由配置寄存器(WWDG_CFGR)的WDGTB位配置，如圖1所示，CK計時器時鐘=PCLK1/4096，可將CK計時器時鐘進(jìn)行2分頻/4分頻/8分頻/不分頻。

計數(shù)器

WWDG的計數(shù)器是一個遞減計數(shù)器，每4096x2WDGTB個PCLK1周期減1，WDGTB的值如圖1所示?？刂萍拇嫫?WWDG_CR)的T位用于存儲看門狗的7位計數(shù)器值，如圖2所示，計數(shù)器所有位置1時為最大值0x7F，其下限固定值為0x40，當(dāng)計數(shù)器值從0x40下降到0x3F時，產(chǎn)生看門狗復(fù)位。WWDG的喂狗操作必須在計數(shù)器值小于窗口寄存器值時操作，只有該情況下喂狗不會產(chǎn)生復(fù)位。

窗口值

如圖3所示，WWDG的上限窗口值由配置寄存器(WWDG_CFGR)的W位控制，為保證窗口的價值，上限窗口值必須大于0x40且小于等于0x7F。

提前喚醒中斷

利用提前喚醒中斷(EWI) 可以避免復(fù)位并且重載計數(shù)器。操作配置寄存器(WWDG_CFGR)中的EWI位開啟中斷，當(dāng)計數(shù)器遞減到0x40時，產(chǎn)生提前喚醒中斷，可以在中斷處理函數(shù)中向控制寄存器(WWDG_CR)重載計數(shù)器的值來達(dá)到喂狗的目的，從而防止復(fù)位。

2、實(shí)驗

本實(shí)驗配置WWDG計數(shù)器時鐘的預(yù)分頻系數(shù)為8分頻，配置重載計數(shù)器窗口的上限值為0x7F，時鐘初始化后，串口打印"wwdg_basic example.",初始化WWDG后使能提前喚醒中斷(EWI)，在中斷處理函數(shù)中判斷是否已經(jīng)重裝載計數(shù)器到指定次數(shù)，若未達(dá)到則重裝載一次WWDG計數(shù)器，并記錄重裝載次數(shù)，達(dá)到指定次數(shù)則不再重裝載計數(shù)器。

初始化WWDG后進(jìn)入死循環(huán)，每經(jīng)過一段延時，串口打印一個"."，表示CPU仍在工作，直到WWDG復(fù)位，串口再次打印"wwdg_basic example."。

啟用WWDG外設(shè)時鐘 enable_clock()

實(shí)驗使用WWDG，串口打印輸出結(jié)果，串口使用引腳屬于GPIOA組，因此需要啟用WWDG、UART1及GPIOA的外設(shè)時鐘。

void enable_clock()
{
    /* Enable WWDG clock. */
    RCC->APB1ENR |= RCC_APB1_PERIPH_WWDG;
    /* Enable GPIOA clock. */
    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1_PERIPH_GPIOA;
    /* Enable UART1 clock. */
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2_PERIPH_UART1;
}

配置引腳 pin_init()

由于實(shí)驗現(xiàn)象通過串口顯示，故配置UART的TX(PA9)與RX(PA10)引腳。

void pin_init()
{
    /* PA9 - UART_TX. */
    GPIOA->CRH  = ~GPIO_CRH_MODE9_MASK;
    GPIOA->CRH  = ~GPIO_CRH_CNF9_MASK;
    GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_MODE9(GPIO_Speed_50MHz);
    GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_CNF9(GPIO_PinMode_AF_PushPull);
    GPIOA->AFRH  = ~GPIO_AFRH_AFR_MASK;
    GPIOA->AFRH |= (GPIO_AF_1 << GPIO_CRH_MODE9_SHIFT);

    /* PA10 - UART_RX. */
    GPIOA->CRH  = ~GPIO_CRH_MODE10_MASK;
    GPIOA->CRH  = ~GPIO_CRH_CNF10_MASK;
    GPIOA->CRH |= GPIO_CRH_CNF10(GPIO_PinMode_In_Floating);
    GPIOA->AFRH |= (GPIO_AF_1 << GPIO_CRH_MODE10_SHIFT);
}

UART初始化 uart_init()

初始化UART,配置時鐘頻率、波特率、數(shù)據(jù)長度、停止位、傳輸模式及是否使用校驗。

void uart_init()
{
    /* Clear the corresponding bit to be used. */
    UART1->CCR  = ~( UART_CCR_PEN_MASK | UART_CCR_PSEL_MASK | UART_CCR_SPB0_MASK | UART_CCR_SPB1_MASK | UART_CCR_CHAR_MASK );
    UART1->GCR  = ~( UART_GCR_AUTOFLOWEN_MASK | UART_GCR_RXEN_MASK | UART_GCR_TXEN_MASK );
    /* WordLength. */
    UART1->CCR |= UART_CCR_CHAR_MASK;
    /* XferMode. */
    UART1->GCR |= (UART_XferMode_RxTx << UART_GCR_RXEN_SHIFT);
    /* Setup baudrate, BOARD_DEBUG_UART_FREQ = 48000000u, BOARD_DEBUG_UART_BAUDRATE = 9600u. */
    UART1->BRR = (BOARD_DEBUG_UART_FREQ / BOARD_DEBUG_UART_BAUDRATE) / 16u;
    UART1->FRA = (BOARD_DEBUG_UART_FREQ / BOARD_DEBUG_UART_BAUDRATE) % 16u;
    /* Enable UART1. */
    UART1->GCR |= UART_GCR_UARTEN_MASK;
}

WWDG初始化 wwdg_init()

操作配置寄存器(WWDG_CFGR)的WDGPB位配置預(yù)分頻系數(shù)為8分頻，W位配置重載計數(shù)器窗口的上限值為0x7F，EWI位置1使能提前喚醒中斷，操作控制寄存器(WWDG_CR)的WDGA位置1，啟動看門狗。

void wwdg_init()
{
    WWDG->CFGR = WWDG_CFGR_WDGTB(WWDG_Prescaler_8) | WWDG_CFGR_W(WWDG_UPPER_LIMIT);  /* WWDG_UPPER_LIMIT = 0x7F, WWDG_Prescaler_8 = 3u. */
    NVIC_EnableIRQ(WWDG_IWDG_IRQn);
    WWDG->CFGR |= WWDG_CFGR_EWI_MASK;
    WWDG->CR |=  WWDG_CR_WDGA_MASK;
}

中斷服務(wù)程序 WWDG_IWDG_IRQHandler()

中斷服務(wù)程序中判斷是否已經(jīng)重裝載計數(shù)器到指定次數(shù)，若未達(dá)到則重裝載一次WWDG計數(shù)器，并記錄重裝載次數(shù)，若達(dá)到則不再重裝載計數(shù)器。向狀態(tài)寄存器(WWDG_SR)的EWIF位寫0，清除提前喚醒中斷標(biāo)志。

void WWDG_IWDG_IRQHandler(void)
{
    uint32_t status = WWDG->SR;
    if ( 0 != (WWDG_SR_EWIF_MASK   status) )
    {
        WWDG->SR  = ~WWDG_SR_EWIF_MASK;;
    }

    /* Stop reload WWDG counter aftert reload WWDG counter BOARD_WWDG_RELOAD_TIMES times. */
    if (100u > reload_times)    /* uint32_t reload_times = 0u. */
    {
        reload_times++;
        WWDG->CR = (WWDG->CR   ~WWDG_CR_T_MASK) | WWDG_CR_T(WWDG_RELOAD_VALUE);  /* WWDG_RELOAD_VALUE = 0x7f. */
    }
}

延時 soft_delay()

本實(shí)驗設(shè)置初始化后進(jìn)入while循環(huán)，循環(huán)中隔一段延時進(jìn)行一次串口打印，表示當(dāng)前CPU仍在工作，故編寫軟件延時。

void soft_delay(uint32_t delay)
{
    for(uint32_t i = 0u; i < delay; i++)
    {
        for(uint32_t j = 0u; j < 10000u; j++)
        {
            __NOP();
        }
    }
}

main()函數(shù)

main()函數(shù)結(jié)合上述操作，串口打印"wwdg_basic example."，初始化WWDG并使能提前喚醒中斷后進(jìn)入死循環(huán)，循環(huán)中每經(jīng)過一段延時串口將打印一個 “.” ，表示CPU仍在工作，直到WWDG復(fù)位，實(shí)驗現(xiàn)象如圖4所示。

void main()
{
    enable_clock();
    pin_init();
    uart_init();
    printf("rnwwdg_basic example.rn");
    wwdg_init();
    while (1)
    {
        printf(".");
        soft_delay(100u);
    }
}

來源：靈動MM32MCU
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審核編輯 黃宇