STM32---WWDG（窗口看门狗）超详细

写在前面：上节我们学习了独立看门狗（IWDG）相关知识，本节我们来学习另外一个看门狗——WWDG窗口看门狗，内容并不难，但是目前这些看门狗的具体内容，还没有得到一个很好的应用，还是先学习吧，后面应该会得到一个应用。

目录

一、WWDG介绍

二、WWDG工作原理

三、WWDG工作框图

? 四、WWDG相关寄存器? ? ??

4.1控制寄存器WWDG_CR

4.2配置寄存器（WWDG_CFR）

4.3状态寄存器WWDG_SR

4.4WWDG超时时间计算

五、WWDG配置步骤

5.1配置步骤

5.2相关HAL库函数介绍

六、实验源码?

6.1实验说明

6.2源码

6.3实验现象

6.4 IWDG同WWDG的区别：??

一、WWDG介绍

全称：Windows watchdog，即窗口看门狗；

本质：能产生系统复位信号和提前唤醒中断的计数器；

特性：1、递减计数器；

???????????2、产生复位信号的条件有两个:当递减计数器从0x40减至0x3F时会产生复位信号；当计数器的值大于W[6:0]值时，喂狗会产生复位信号。后面会对这两点做详细的说明。

? ? ? ? ? 3、提前唤醒中断(EWI):当递减计数器等于0x40时，会产生一个提前唤醒中断。

喂狗：在窗口期内重装载计数器的值，防止复位信号的产生；

作用：用于监测单片机程序运行时效是否准确，主要检测软件异常。

应用：在需要精准检测程序运行时间的场合；

二、WWDG工作原理

其工作原理用下图可以进行一个很好的说明：

????????如上图所示：首先WWDG的本质是一个递减计数器，是一个能够产生复位信号以及中断信号的递减计数器 ，纵坐标为递减计数器的值，此递减计数器共有7位(T[6:0]),这样递减计数器的最大值位127，而且递减计数器的值是可以进行软件设置的。

? ? ? ? 递减计数器的值一旦给定后，随着时钟信号的到来，递减计数器的值进行递减。此时我们会设置一个窗口上限值W[6:0],窗口上限值共7位，最大值为127。在递减计数器初值与窗口上限期这一段时间，我们称为非窗口期，这个时期内喂狗就会产生复位。

? ? ? ? 既然有窗口上限值，那么也一定有窗口下限值，窗口下限值为0x3F，是固定的不能改变。那么窗口上限值就必须比窗口下限值高，否则无窗口期。窗口期就是窗口上限值到窗口下限值之间的时期。在窗口期内进行喂狗是不会产生复位的，而当递减计数器的值减至窗口下限值时，也会产生复位。

? ? ? ? 此外，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)。

综上所述：

产生复位的条件：1、当递减计数器的值小于0x40，(若看门狗被启动)则产生复位。2、 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。

产生中断的条件：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)。

三、WWDG工作框图

????????如上图所示，其WWDG的工作框图或者说是工作流程，首先，WWDG的的时钟信号来自PCLK1，（即图1部分）然后经过看门狗预分频器进行分频（即图2部分）此处也涉及相关的寄存器进行操作。然后再到看门狗控制寄存器（即图3部分），共8位，其中首位为激活位，后面为T[6:0]的值。?

? ? ? ? 看门狗配置寄存器（即图4部分），为窗口上限值，当图3看门狗控制寄存器的值W6大于图4看门狗配置寄存器的值T6，则说明已经进入窗口期（比较器输出0），否则为非窗口期（比较器输出1）。

? ? ? ? 在上图的左边还有三个逻辑门电路，

????????a为一个与门，即要产生复位信号必须有两点：1、WDGA(激活位值1)；2、b门输出1。

? ? ? ? b为一个或门，要产生1有两种选择，1、T6为0（取翻后就是1）即递减计数器减至窗口下限值。2、c门输出1。

? ? ? ? c为一个与门，要产生1必须有两个条件：1、进行喂狗。2、非窗口期（比较器输出1）。

????????这个电路也满足我们所说的产生复位的两种选择：当递减计数器的值小于0x40，(若看门狗被启动)则产生复位或?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。

? 四、WWDG相关寄存器? ? ??

4.1控制寄存器WWDG_CR

该寄存器的功能为：用于使能窗口看门狗工作，以及计数器的值。

控制寄存器共有8位：位7：为上面流程图中的WDGA激活位?。T[6：0]用来存储看门狗的计数器的值，随时更新的，每隔 （4096×2^ WDGTB[2:0]）PCLK 个周期减 1。当该计数器的值从 0x40 变为 0x3F 的时候，将产生看门狗复位。

注:此处同IWDG不同的是，WWDG中计数器的值可以直接赋，不要在经过什么其他的寄存器进行赋值。

4.2配置寄存器（WWDG_CFR）

该寄存器共有10位；

位9;WEI:提前唤醒中断，如果该位置 1，当递减计数器等于 0x40 时产生提前唤醒中断，我们就可以及时喂狗以避免 WWDG 复位。我们一般都会用该位来设置中断，当窗口看门狗的计数器值减到 0X40 的时候，如果该位设置，并开启了中断，则会产生中断，我们可以在中断里面向 WWDG_CR 重新写入计数器的值，来达到喂狗的目的。需要注意这里在进入中断后，必须在不大于 1 个窗口看门狗计数周期的时间（在 pclk1 频率为 36M 且 WDGTB 为 0 的条件下，该时间为 113us）内重新写 WWDG_CR，否则，看门狗将产生复位！

位8:7 WDGTB：设置预分频系数。

位6:0 W[6:0]设置窗口上限值。

4.3状态寄存器WWDG_SR

????????该寄存器只有一位有效，当计数器值达到40h时，此位由硬件置’1’。它必须通过软件写’0’来清除。对此位写’1’无效。若中断未被使能，此位也会被置’1。主要用于判断是否发生了WWDG提前唤醒中断。

4.4WWDG超时时间计算

五、WWDG配置步骤

5.1配置步骤

1、WWDG工作参数初始化 HAL_WWDG_Init();

2、WWDGMsp初始化 HAL_WWDG_MspIint(); 配置NVIC,Clock等

3、设置优先级，使能中断 HAL_NVIC_SetPriority()、NVIC_EnabledPQ();

4、编写中断服务函数 WWDG_IPQHandler()、HAL_WWDG_IPQHandler();

5、重定义提前唤醒回调函数 HAL_WWDG_EarlyWakeup Callback();

6、在窗口期喂狗 HAL_WWDG_Refresh();

5.2相关HAL库函数介绍

HAL_WWDG_Init()使能WWDG，设置预分频系数和窗口值等

该函数的参数主要有：外设基地址，预分频系数，窗口值，计数器值，以及是否开启中断。

HAL_StatusTypeDef HAL_WWDG_Refresh(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)进行重装载值，也就是喂狗。

六、实验源码?

6.1实验说明

????????本次我们所设计的实验，主要是基于WWDG的一个操作，利用喂狗进行LED等的控制。设置一个计数器值为0X7F，窗口值为0X5F,预分频系数为8。在中断中喂狗，并且LED1 开始不停的闪烁。喂一次狗，LED1的状态发生一个转变。

6.2源码

main.c

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/wwdg/wwdg.h"
#include "./BSP/led/led.h"
int main(void)
{
    HAL_Init();                              /* 初始化HAL库 */
    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);      /* 设置时钟, 72Mhz */
    delay_init(72);                          /* 延时初始化 */
    led_init();                              /* LED初始化 */
    led0(0);                                 /* LED点亮 */
    delay_ms(300);                           /* 延时 300ms*/
    wwdg_init(0X7F,0X5F,WWDG_PRESCALER_8 );  /* 计数值为 7f,窗口值为 5f,分频数为 8 */
    while(1)
    { 
       led0(1);
    }
}

wwdg.c

#include "./BSP/wwdg/wwdg.h"
#include "./BSP/led/led.h"
WWDG_HandleTypeDef wwdg_handler;

//窗口看门狗初始化函数
void wwdg_init(uint8_t tr,uint8_t wr,uint32_t fprer )
{
   wwdg_handler.Instance= WWDG;                 //设置寄存器基地址；
   wwdg_handler.Init.Counter= tr;               //设置计数器的值；
   wwdg_handler.Init.Prescaler= fprer;          //设置预分频系数；
   wwdg_handler.Init.Window= wr;                //设置窗口值；
   wwdg_handler.Init.EWIMode=WWDG_EWI_ENABLE;   //设置使能窗口看门狗唤醒中断； 
        HAL_WWDG_Init(&wwdg_handler);
}
//WWDG.Msp回调函数
void HAL_WWDG_MspInit(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
{
    __HAL_RCC_WWDG_CLK_ENABLE();               //使能窗口看门狗时钟；
    HAL_NVIC_SetPriority(WWDG_IRQn, 2, 3);      //设置抢占优先级，子优先级；
    HAL_NVIC_EnableIRQ(WWDG_IRQn);
}


//WWDG中断服务函数
void WWDG_IRQHandler(void)
{
  HAL_WWDG_IRQHandler(&wwdg_handler);//HAL库函数中断服务函数，会进行回调函数
}

//WWDG提前唤醒函数
 void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
 {
         HAL_WWDG_Refresh(&wwdg_handler);
     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE, GPIO_PIN_5);//led1的状态发生转变。
 }

?led.c

#include "./BSP/led/led.h"

void led_init(void)
{
   GPIO_InitTypeDef led_Init0;
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    led_Init0.Mode= GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    led_Init0.Pin=GPIO_PIN_5;
    led_Init0.Pull=GPIO_PULLUP;
    led_Init0.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &led_Init0);
    
    GPIO_InitTypeDef led_Init1;
    __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
    led_Init1.Mode= GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    led_Init1.Pin=GPIO_PIN_5;
    led_Init1.Pull=GPIO_PULLUP;
    led_Init1.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOE, &led_Init1);
    
    
     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);
     HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);
}


void led0(uint8_t i)
{
if(i==1)
{
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);
}
else
     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);
   
}

链接：https://pan.baidu.com/s/14dAl0T__LOvOIa1t6NTFaA?
提取码：1022

6.3实验现象

????????我们首先进入main函数，初始化系统和用户外设，然后点亮LED0，延时300ms后，初始化看门狗，进入循环，关闭LED0。然后在看门狗中进行LED1的状态转变与喂狗，如果LED1的状态发生转变，则说明喂狗成功。

6.4 IWDG同WWDG的区别?

STM32---IWDG(独立看门狗)，超详细，小白入-CSDN博客

	IWDG	WWDG
时钟源	LSI 40KHz	PCLK1
复位条件	递减计数到0	计数值大于窗口值，喂狗 计数值减到0X3F
中断	没有中断	计数值减到0x40可产生中断
递减计数器	12位	7位
应用场合	防止程序跑飞，死循环	检测程序时效

总结：本节我们接着独立看门狗的内容，讲述了窗口看门狗的内容，主要有简介、工作原理、工作框图、相关寄存器以及配置步骤，还有相关实验进行说明，以及IWDG同WWDG的对比。内容不算太难，大家可以多多尝试。

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