STM32开发（12）----CubeMX配置WWDG

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前言

本章介绍使用STM32CubeMX对窗口看门狗定时器进行配置的方法。门狗本质上是一个定时器，提供了更高的安全性、时间的精确性和使用的灵活性。STM32F1xx提供两个看门狗设备(独立看门狗和窗口看门狗)可用来检测和解决由软件错误引起的障，重点掌握超时时间的计算，理解LSI温漂较大的使用场景，以及独立定时器的使用；

独立看门狗没有喂狗导致超时就会复位，窗口定时器在规定刷新的窗口内可以喂狗，其他时间点喂狗都会复位，这个窗口的下限是确定的，上限是用户决定的。这是就是两个看门狗的最大区别。

一、窗口看门狗的介绍

窗口看门狗（Window watchdog）通常被用来监测，由外部干扰或不可预见的逻辑条件造成的应用程序背离正常的运行序列而产生的软件故障。除非递减计数器的值在 T6 位变成 0 前被刷新，看门狗电路在达到预置的时间周期时，会产生一个 MCU 复位。如果在递减计数器达到窗口寄存器值之前刷新控制寄存器中的 7 位递减计数器值，也会产生 MCU 复位。这意味着必须在限定的时间窗口内刷新计数器
可编程的自由运行递减计数器

● 条件复位
─ 当递减计数器的值小于0x40，(若看门狗被启动)则产生复位。
─ 当递减计数器在窗口外被重新装载，(若看门狗被启动)则产生复位。见0。
● 如果启动了看门狗并且允许中断，当递减计数器等于0x40时产生早期唤醒中断(EWI)，它可
以被用于重装载计数器以避免WWDG复位。

应用程序在正常运行过程中必须定期地写入WWDG_CR寄存器以防止MCU发生复位。只有当计数器值小于窗口寄存器的值时，才能进行写操作。储存在WWDG_CR寄存器中的数值必须在0xFF和0xC0之间：
● 启动看门狗
在系统复位后，看门狗总是处于关闭状态，设置WWDG_CR寄存器的WDGA位能够开启看门狗，随后它不能再被关闭，除非发生复位。
● 控制递减计数器
递减计数器处于自由运行状态，即使看门狗被禁止，递减计数器仍继续递减计数。当看门狗被启用时，T6位必须被设置，以防止立即产生一个复位。T[5:0]位包含了看门狗产生复位之前的计时数目；复位前的延时时间在一个最小值和一个最大值之间变化，这是因为写WWDG_CR寄存器时，预分频值是未知的。配置寄存器(WWDG_CFR) 中包含窗口的上限值：要避免产生复位，递减计数器必须在其值小于窗口寄存器的数值并且大于0x3F时被重新装载，0描述了窗口寄存器的工作过程。另一个重装载计数器的方法是利用早期唤醒中断(EWI)。设置WWDG_CFR寄存器中的WEI位开启该中断。当递减计数器到达0x40时，则产生此中断，相应的中断服务程序(ISR)可以用来加载计数器以防止WWDG复位。在WWDG_SR寄存器中写’0’可以清除该中断。
看门狗的时序图如下
当写入 警告：当写入 WWDG_CR 寄存器时，始终置 T6 位为’1’ 以避免立即产生一个复位。

从图中可以看出：WWDG递减计数，当减到固定值0x40时还不喂狗就会复位，这是固定值，不能改变，这个是窗口的下限；同时窗口看门狗也不能随意喂狗，仅仅可以再窗口之间喂狗才可以，窗口的上限由用户自行决定，这个是窗口的上限。

二、实验过程

1.STM32CubeMX配置窗口看门狗

选择芯片stm32f103c6t6，新建工程

设置时钟源，最小系统外部晶振8Mhz，作为外部高速HSE时钟源。由于没有外接外部低速晶振，这里低速时钟源选择旁路时钟源。

配置时钟树，这里使用官方推荐的配置

下图可以看出，WWDG挂在APB1上

开启窗口看门狗中断，使用中断主要是为了方便指示出是否已到窗口时间内。

这里解释下参数的含义：
分频系数：WWDG的主时钟是PCLK1(APB1的时钟)，这里设置为8，则分频为PCLK1/8/4096;

WWDG window value：有效喂狗(即喂狗的窗口区间在0x3F ~ WWDG window value之间)这个就是窗口的上限值，下限值固定为0x40，计时器的值必须在窗口内才可以刷新

WWDG free-running downcounter value：窗口看门狗的计时器是减法计数，每次复位后重新装载的值，递减到窗口区间内才可以刷新。这个值必须大于0x40和WWDG window value。

WWDG时钟是挂接到APB1上，系统时钟为72MHz时，PCLK1时钟为36MHz。

则WWDG计数器的频率为：(PCLK1 (36MHz)/4096)/8) = 1099 Hz (~910 us)

WWDG计数器刷新值为127，则超时时间为：~910 us * （127-90） = 34 ms

Code Generator中设置只拷贝使用到的库，分离.c和.h文件

设置好项目名称和路径，点击GENERATE CODE即可，生成后使用keil5 IDE打开。

2.代码实现

这里通过打印来查看wwdg的情况，当计时器进入窗口后，就会产生中断，在中断回调函数中进行喂狗

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_USART1_UART_Init();
  MX_WWDG_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	printf("WWDG start\r\n");
  /* USER CODE END 2 */

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

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	printf("\n\r Refreshes the WWDG!!!\n\r");
    HAL_Delay(1000);

  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSI|RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.LSIState = RCC_LSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_WWDG_WakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef* hwwdg)
{
    /*##-2- Refresh the WWDG #####################################################*/ 
    HAL_WWDG_Refresh(hwwdg);
}

3.硬件连接

烧录器ST-LINK V2和最小系统板的连接如图所示： 四线连接 SWDIO，GND，SWCLK，和3.3V电源

4.实验结果

实验结果和IWDG是差不多的，进入窗口后就会进行喂狗。图片就不换了，哈哈哈

为了体现喂狗失败的复位现象，这里修改下代码，在回调函数中将HAL_WWDG_Refresh函数注释掉，不进行喂狗操作。则会产生复位。图片就不换了，哈哈哈

 void HAL_WWDG_WakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef* hwwdg)
{
    //HAL_WWDG_Refresh(hwwdg);
}

可以看到喂狗失败，程序不停的重启

总结

本章介绍了STM32F103系列设备中窗口看门狗，并通过实验验证了前面所讲的理论，重点理解窗口看门狗的意义，为什么叫作窗口看门狗。