STM32 HAL库窗口看门狗

1.窗口看门狗基本原理

窗口看门狗与独立看门狗原理相同，都是计数器按照一定频率进行递减。递减到一定值而产生复位信号。不同的是独立看门狗需要减到0进行复位，而窗口看门狗递减到0x40（下窗口值）进行复位。

由二图WWDG_CR寄存器存放计数值（即为T[6:0]设置的递减计数器的值），由此设置的值将会按照时钟逐级递减到WWDG_CFG寄存器设置的值（即W[6:0]窗口看门狗的上窗口值），之后再逐一递减到0x3F产生复位信号。

2.独立看门狗与串口看门狗区别

①.窗口看门狗具有终端而独立看门狗没有中断。
②.窗口看门狗使用外部时钟，使用的是外部时钟，当外部时钟损坏将会影响其使用，独立看门狗使用内部时钟即使主频不工作了，看门狗也能正常工作。（由于独立时钟因此独立与系统之外）。

3.应用场合

独立看门狗主要用来监控硬件上的错误
窗口看门狗是系统内部故障探测器，如果系统时钟出现了错误，那么窗口看门狗也就失去了作用，主要用于监视软件的错误。

4.窗口看门狗的时钟

窗口看门狗来自PCLK1 时钟主频为42MHZ，由RCC控制器开启。数据手册规定，计数时钟为CK=PCLK1/4096(其中4096为手册给定的值，默认不可修改)。

分频系数由分频系数配置寄存器CFR的[8:7]进行配置，即WDGTB[1:0]配置，可以设置为[0,1,2,3]分别对应[1/2/4/8]分频，因此计数时钟频率为：CNT_CK=PCLK1/4096/(2^WDGTB)。

则通过上述公式计算计数一次的时间为：


上图以fPCLK1=30MHZ为例子，递减计数器总共有7位T[6:0]假设为0x7F当第6位变为0的时候即变为0x3F,可知T[5:0]为实际计数值。因此当T[5:0]变为0时，即T[6:0]此时为0x40，当再递减一次就会产生复位信号，那么那这减一的时间就等于计数器的周期 =1/CNT_CK = Tpclk1 * 4096 * (2^WDGTB) = 1/36 * 4096*2^0 = 136.53us
其他以此类推。

5.窗口看门狗寄存器：

①.看门狗控制寄存器(WWDG_CR)

①.WDGA此位将在看门狗到达0x3F进行复位时由软件的置位，从而产生复位信号。
②.T[6:0]该部分存放窗口看门狗的计数值，当全部设置为1的时候为计数器的最大值即0x7F当到达窗口下限的时候0X40即T[5:0]全为0，而T6位为1，从而得知计数器的计数范围所用的即为T[5:0为]位。当再递减一个数将会发送复位信号。

2.配置寄存器(WWDG_CFR)

①.可使用EWI位设置提前唤醒功能，置1时使能该功能，一旦使能该功能，当计数器递减到下窗口值（0x40）的时候将会进入中断，此时说明程序必有问题，可在中断 当中进行保存重要的数据。
②.WDGTB即上述内容中设置分频值内容，共2位[1:0]可设置为0/1/2/3，对应1/2/4/8分频。
③.W[6:0]用于设置上窗口值，在计数器T[6:0]设置的值到W[6:0]范围内不允许喂狗刷新，否则将会产生复位，在W[6:0]到0x40（下窗口值）可进行喂狗。

3.状态寄存器（WWDG_SR）

该寄存器将由硬件置位，软件置位无效，置位后代表提前唤醒终端标志。
未使能终端无效。可进行读取寄存器判断状态。

6.Cubemx配置（以STM32F103ZET6为例）

①.代码配置

②.相关接口说明

HAL_WWDG_Init(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg);//窗口看门狗软件初始化
HAL_WWDG_MspInit(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg);//窗口看门狗硬件（MCU）初始化
HAL_WWDG_Refresh(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg);//窗口看门狗喂狗
HAL_WWDG_IRQHandler(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg);//窗口看门狗中断服务函数
HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg);//窗口看门狗回调函数，弱定义函数可自定义开发

③.代码段展示

以下代码利用窗口看门狗提前进入中断特性，在最后0x40时进行LED反转和喂狗操作。（灯闪烁的时间间隔取决于设置的递减计数值到-0x40时间）
例如下列程序：
0x7f： 为递减计数值到0x40共计数64个数
cubemx配置PCLK1时钟设置为4.5MHZ，分频为1
则f=fpclk1/4096/prc=4.5Mhz/4096/1=1098.63hz
t=1/f= 9.1010^-4s
T=CNTt=64* 9.1010^-4=0.058s=58ms切换一次
58ms2=116ms将亮一次（2为亮灭状态切换）

void MX_WWDG_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN WWDG_Init 0 */

  /* USER CODE END WWDG_Init 0 */

  /* USER CODE BEGIN WWDG_Init 1 */

  /* USER CODE END WWDG_Init 1 */
  hwwdg.Instance = WWDG;																		//句柄
  hwwdg.Init.Prescaler = WWDG_PRESCALER_1;//1分频（不分频）
  hwwdg.Init.Window = 0x4f;															//上窗口值
  hwwdg.Init.Counter = 0x7f;														//计数值
  hwwdg.Init.EWIMode = WWDG_EWI_ENABLE;			//提前中断使能（计数器递减到0x40时将提前进入中断做复位前重要数据保存等处理）
  if (HAL_WWDG_Init(&hwwdg) != HAL_OK)				//初始化使能进入该函数将会调用 HAL_WWDG_MspInit
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN WWDG_Init 2 */

  /* USER CODE END WWDG_Init 2 */

}

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_WWDG_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
{
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE,GPIO_PIN_5);//当看门狗递减到0x40时将会反转该LED
		HAL_WWDG_Refresh(hwwdg);//复位前喂狗
}