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版本 | 日期 | 作者 | 修改内容 |
V1.0 | 2020-07-04 | gingko | 初次建立 |
实验六:IWDG看门狗实验——复位ARM
一、 实验目的与意义
了解STM32 IWDG结构。
了解STM32 IWDG 特征。
掌握IWDG的使用方法。
掌握STM32 HAL库中IWDG属性的配置方法。
掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法。
二、 实验设备及平台
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Micro USB线缆。
Keil MDK 开发平台。
STM32CubeMX开发平台。
装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。
三、 实验原理
1、看门狗简介
2、独立看门狗(IWDG)
此器件具有两个嵌入式看门狗外设,具有安全性高、定时准确及使用灵活的优点。两个看门狗外设(独立和窗口)均可用于检测并解决由软件错误导致的故障;当计数器达到给定的超时值时,触发一个中断(仅适用于窗口型看门狗)或产生系统复位。
独立看门狗(IWDG)由其专用低速时钟(LSI)驱动,因此即便在主时钟发生故障时仍然保持工作状态。窗口看门狗(WWDG)时钟由APB1时钟经预分频后提供,通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早的操作。IWDG最适合应用于那些需要看门狗作为一个在主程序之外,能够安全独立工作,并且对时间精度要求较低的场合。WWDG最适合那些要求看门狗在精度计时窗口起作用的应用程序。
3、IWDG主要特性
看门狗功能由 VCORE 电压域供电,在停止模式和待机模式下仍能工作。
通过向键寄存器 (IWDG_KR)中写入值 0x0000 CCCC 来启动独立看门狗时,计数器开始从复位值 0xFFF 递减计数。当计数器计数到终值(0x000)时会产生一个复位信号(IWDG复位)。
任何时候将键值 0x0000 AAAA写到IWDG_KR寄存器中, IWDG_RLR的值就会被重载到计数器,从而避免产生看门狗复位。
4、IWDG寄存器
(1)键寄存器(IWDG_KR)
在键寄存器(IWDG_KR)中写入0xCCCC,开始启用独立看门狗;此时计数器开始从其复位值0xFFF递减计数。当计数器计数到末尾0x000时,会产生一个复位信号(IWDG_RESET)。无论何时,只要键寄存器IWDG_KR中被写入0xAAAA,IWDG_RLR中的值就会被重新加载到计数器中从而避免产生看门狗复位。
IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器具有写保护功能。要修改这两个寄存器的值,必须先向IWDG_KR寄存器中写入0x5555。将其他值写入这个寄存器将会打乱操作顺序,寄存器将重新被保护。重装载操作(即写入0xAAAA)也会启动写保护功能。
(2)预分频寄存器(IWDG_PR)
(3)重装载寄存器(IWDG_RLR)
只要对以上三个寄存器进行相应的设置,我们就可以启动 STM32F7 的独立看门狗。
这里我们还要特别说明一下,STM32F7的独立看门狗还可以当做窗口看门狗使用,这是通过配置窗口寄存器IWDG_WINR来实现的。当我们没有设置IWDG_WINR寄存器的时候,独立看门狗就是我们前面讲解的工作过程,窗口计数器从其复位值0xFFF递减计数,当计数器计数到末尾0x000时,会产生一个复位信号(IWDG_RESET),只要键寄存器IWDG_KR中被写入0xAAAA,IWDG_RLR中的值就会被重新加载到计数器中从而避免产生看门狗复位。如果我们设置了IWDG_WINR寄存器的值(不等于0xFFF),那么当计数器值大于窗口值(IWDG_WINR)的值的时候如果执行重装操作,则会产生复位。所以我们必须在计数器的值在IWDG_WINR和0之间的时候执行重载,也就形成了一个窗口的概念。本实验我们将不设置IWDG_WINR寄存器的值,也就是不开启窗口功能。
STM32内部包含独立看门狗,通过看门狗可以监控程序运行,程序运行错误时,未在规定时间喂狗,自动复位ARM。本实验通过按键按下,停止喂狗,制造程序运行错误,从而产生复位。
四、 实验程序
1、主函数
int main(void)
{
/* MCU 配置*/
/* 重置所有外围设备,初始化Flash接口和Systick */
HAL_Init();
/* 配置系统时钟 */
SystemClock_Config();
/* 初始化所有已配置的外围设备 */
MX_GPIO_Init();
MX_IWDG_Init();
/* 无限循环 */
while (1)
{
while(ARM_KEY_STATE == KEY_DOWN); //如果按键按下则进入循环,不再喂狗
HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); //喂狗
LED_RED_ON;
LED_GREEN_OFF;
LED_BLUE_OFF;
HAL_Delay(500);
LED_RED_OFF;
LED_GREEN_ON;
LED_BLUE_OFF;
HAL_Delay(500);
LED_RED_OFF;
LED_GREEN_OFF;
LED_BLUE_ON;
HAL_Delay(500);
}
}
2、独立看门狗初始化函数
void MX_IWDG_Init(void)
{
hiwdg.Instance = IWDG;
hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_64; //选择IWDG的预分频器。
hiwdg.Init.Window = 0xfff; //要与递减计数器比较的窗口值。
hiwdg.Init.Reload = 1000; //指定IWDG减计数器重新加载值。
if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK)
{
_Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
3、喂狗函数
HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Refresh(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg)
{
/* 使用重载寄存器中定义的值重载IWDG计数器*/
__HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER(hiwdg);
/* 返回函数状态 */
return HAL_OK;
}
五、 实验步骤
把仿真器与iCore4的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连);
把iCore4通过Micro USB线与计算机相连,为iCore4供电;
打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程;
烧写程序到iCore4上;
也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。
六、 实验现象