STM32F4 窗口看門狗(WWDG)

概述

  為了方便閱讀，可以先閱讀本人《STM32F407 獨立看門狗 (IWDG)》

https://www.cnblogs.com/ding-ding-light/p/14472107.html

  與獨立看門狗不同的是，窗口看門狗沒有獨立的時鍾源，它是掛載在APB1下的一個片上外設，與獨立看門狗類似，窗口看門狗也需要進行“喂狗”，只不過喂狗的時機被設置成計數器值需要在一個范圍之內喂狗，不在這個范圍之內喂狗或者低於這個范圍的下限系統將發生復位，而這個范圍便是上限值和下限值，其中下限值被設定死了是0x40，上限值由用戶設置（最大為127）。

寄存器

  以上為窗口看門狗的功能框圖，首先來自其中PCLK1時鍾被WDG分頻器分頻后進入窗口看門狗；
  寄存器WWDG_CR為看門狗計數器的值每隔一個時鍾周期遞減一次；
  寄存器WWDG_CFR保存了預先設置好的上限值，當當前計數器的值T6:0>W6:0時，比較器輸出為1，當這個時候進行寫寄存器WWDG_CR，接下來的與門會輸出1，在輸入到或門也將輸出1，便會觸發復位，前提是寄存器WWDG_CR的WDGA位被置1表示允許窗口看門狗復位發生，這也對應了我之前所說的，當不在上限值和下限值這個范圍之內喂狗便會觸發復位；
  上圖中可以看出另外發生窗口看門狗復位的一種情況是T6為0時，也就是當前計數值已經小於0x40了，前提也是WWDG_CR的WDGA位被置1；
  還有一個寄存器WWDG_CFR的EWI用於選擇是否觸發中斷，當計數器值被減到正好0x40時，可以在中斷函數中便可以選擇設置一個喂狗的標志位，在主函數中進行喂狗，具體原因獨立看門狗已經講過了，不在贅述。還有一個WDGTB位時用於選擇分頻器。

窗口看門狗初始化

  通過上面的講解，我相信初始化過程已經很明了了，有如下步驟：
    1.打開WWDG的硬件時鍾；
    2.選擇分頻器；
    3.設置窗口看門狗的上限值；
    4.配置計數器的值；
    5.NVIC配置；
    6.使能窗口看門狗中斷。

實驗程序

#include "stm32f4xx.h"
#include <stdio.h>

static GPIO_InitTypeDef 		GPIO_InitStructure;
static NVIC_InitTypeDef   		NVIC_InitStructure;
static USART_InitTypeDef   		USART_InitStructure;

volatile uint8_t		wwdg_event = 0;

#pragma import(__use_no_semihosting_swi)

struct __FILE { int handle; /* Add whatever you need here */ };
FILE __stdout;
FILE __stdin;

int fputc(int ch, FILE *f) 
{
	USART_SendData(USART1,ch);
		
	//等待數據發送成功
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
	return ch;
}

void _sys_exit(int return_code) {

}

void delay_us(uint32_t n)
{
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick
	SysTick->LOAD = n*168-1; // 計數值 
	SysTick->VAL  = 0; // Clear current value as well as count flag
	SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock(168MHz)
	while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick	
}

void delay_ms(uint32_t n)
{
	while(n--)
	{
		SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick
		SysTick->LOAD = 168000-1; // 計數值 Count from n to 0 (168000-1+1=168000 cycles)
		SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag
		SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock(168MHz)
		while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
		SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick	
	}
}

void usart1_init(uint32_t baud)
{
	//使能端口A硬件時鍾
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
	//使能串口1硬件時鍾
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
	//配置PA9、PA10為復用功能引腳
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_High_Speed;
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_NOPULL;	
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	//將PA9、PA10連接到USART1的硬件
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9,  GPIO_AF_USART1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
	//配置USART1的相關參數：波特率、數據位、校驗位
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;//波特率
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位數據位
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//允許串口發送和接收數據
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	//使能串口1工作
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}

void usart1_send_str(char *str)
{

	char *p = str;
	
	while(*p!='\0')
	{
		USART_SendData(USART1,*p);
		
		p++;
		//等待數據發送成功
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
	}
}

void WWDG_NVICDisable(void)
{
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = DISABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void WWDG_NVICEnable(void)
{
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void wwdg_init(void)
{
	//打開WWDG的硬件時鍾
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);
	//配置預分頻值
	//窗口看門狗的硬件時鍾頻率=(42MHz/4096)/8=1281Hz
	//所以窗口看門狗的硬件時鍾周期=1/1281
	//到達時間窗口需要：1/1281*(127-80)=37毫秒
	WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8);
	//窗口的上限值
	WWDG_SetWindowValue(80);
	//配置它的計數值為127看，並使能窗口看門狗工作
	WWDG_Enable(127);
	WWDG_NVICEnable();
	//使能提前喚醒中斷
	WWDG_EnableIT();
}

int main(void)
{
	//串口1初始化波特率為115200bps
	usart1_init(115200);
	delay_ms(500);
	//發送數據
	usart1_send_str("This is wwdg test\r\n");
	//檢測是否由窗口看門狗導致的復位
	if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_WWDGRST) == SET)
	{
		printf("wwdg reset cpu\r\n");
	}
	//清空標志位
	RCC_ClearFlag();
	//窗口看門狗的初始化
	wwdg_init();
	while(1)
	{
		//延時40ms已經到達窗口時間
		delay_ms(40);
		//該變量在中斷函數中被改變，在這里需要使用到時，需要關閉中斷，使該變量進行臨界區
		WWDG_NVICDisable();  
		if(1 == wwdg_event)
		{
			//刷新計數值（將計數值恢復為127） == 喂狗操作
			WWDG_SetCounter(127);	
		}
		WWDG_NVICEnable();
	}
}

void WWDG_IRQHandler(void)
{
	if(WWDG_GetFlagStatus()==SET)
	{
		wwdg_event = 1;
		//清空提前喚醒中斷標志位
		WWDG_ClearFlag();
	}
}

總結

  1.注意寄存器WWDG_CFR的中斷位在置1后，此中斷只有在復位后才由硬件清零，所以要關閉中斷時只能在NVIC中關閉；
  2.注意時間的計算；

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