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实验11——独立看门狗卓越工程师培养系列本书获深圳大学教材出版资助STM32F1开发标准教程 01实验内容 实验内容基于STM32 核心板，编写独立看门狗驱动。该驱动包括两个API函数，分别是初始化看门狗函数InitIWDG和喂狗函数FeedIWDG并在Mainc文件中调用这些函数，将独立看门狗应用在STM32微控制器系统中。通过学习独立看门狗相关的寄存器及固件库函数 02实验原理 1.独立看门狗功能框图图12-1 是独立看门狗的功能框图。下面依次介绍独立看门狗时钟、独立看门狗预分频器、12位递减计数器、状态寄存器和键寄存器。 1.独立看门狗功能框图独立看门狗由专用的低速时钟(LSI 时钟)驱动，即使主时钟发生故障它也仍然有效。LSI时钟的标称频率为40kHz但是由于LSI时钟由内部RC电路产生因此LSI时钟的频率大约在 30~60kHz之间，所以STM32内部独立看门狗只适用于对时间精度要求比较低的场合，如果系统对时间精度要求高，建议使用外置独立看门狗芯片。1.独立看门狗时钟 1.独立看门狗功能框图预分频器对 LSI时钟进行分频之后，作为 12位递减计数器的时钟输入。预分频系数由预分频寄存器(IWDG PR)的PR决定，预分频系数可以取值0、1、2、3、4、5、6和7对应的预分频值分别为4、8、16、32、64、128、256和256。2.独立看门狗预分频器 1.独立看门狗功能框图12位递减计数器对预分频器的输出时钟进行计数，从复位值递减计算，当计数到0时会产生一个复位信号。下面通过一个具体的例子对计数器的工作过程进行讲解，假如IWDG_RLR的值是624，启动独立看门狗，即向键寄存器(IWDG_KR)中写入0xCCCC,则计数器从复位值 624 开始递减计数，当计数到0时会产生一个复位信号。因此，为了避产生看门狗复位，即避免计数器递减计数到 0，就要向 IWDG_KR 的KEY[15:01]写入0xAAAA，则IWDG_RLR 的值会被加载到12位递减计数器，数器就又从复位值624开始递减计数。3.12位递减计数器 1.独立看门狗功能框图独立看门狗的状态寄存器(IWDG SR)有两个状态位分别是独立看门狗计数器重装载值更新状态位 RVU 和独立看门狗预分频值更新状态位 PVU。RVU 由硬件置为1，用来指示重装载值的更新正在进行中，当 VDD 域中的重装载更新结束后，此位由硬件清零(最多需要5个40kHz的时钟周期)重装载值只有在RVU被清零后才可以更新。PVU由硬件置为1用来指示预分频值的更新正在进行中，当 VDD 域中的重装载更新结束后，此位由硬件清零(最多需要5个40kHz的时钟周期)，预分频值只有在PVU被清零后才可以更新。4.状态寄存器 1.独立看门狗功能框图IWD_GPR和IWDG_RLR都具有写保护功能，要修改这两个寄存器的值，必须先向IWDG_KR的KEY[15:0]写入0x5555。以不同的值写入KEYT15:01将会打乱操作顺序寄存器将会重新被保护。除了可以向 KEYT15:01写入 0x5555 允许访 IWDG_PR和IWDG_RLR，也可以向KEY[15:0]写入 0xAAAA，让计数器从复位值开始重新递减计数，还可以向 KEYT15:01写入0xCCCC，启动独立看门狗工作。5.键寄存器 2. 独立看门狗最小喂狗时间IWDG_PR是独立看门狗的预分频寄存器，IWDG_RLR是独立看门狗的重装寄存器,独立看门狗的时钟频率为fLKI。基于以上3个参数可以根据公式计算出IWDG_PR为06时,独立看门狗最小喂狗时间=[(4x2AIWDG PR)X(IWDG_RLR+)]/fs，当IWDGPR为7时独立看门狗最小喂狗时间=[(4x2^6)X(IWDG_RLR+I)]/fs。独立看门狗由40kHz的内部低速时钟(LSI驱动这个时钟由内部RC电路产生，因此LSI的时钟频率大约在30~60kHz之间。假如LSI的时钟频率为40kHz，IWDG PR为4，可以计算得出独立看门狗最小喂狗时间=[(4x24)x(624+1)V40=1000(ms);假如LSI的时钟频率为30kHzIWDGPR为4可以计算得出独立看门狗最小喂狗时间=[(4x24)x(62+1)]/301333(ms);假如LSI的时钟频率为60kH，可以计算得出独立看门狗最小喂狗时间=[(4x2^4)x(624+1)/60667(ms)。因此，当IWDG PR=4，IWDG RLR=624时，独立看门狗最小喂狗时间范围为667~1333ms，为了确保STM32不被复位，独立看门狗的喂狗时间要小于667ms。 3.独立看门狗实验流程图分析图12-2是独立看门狗实验流程图。首先，初始化独立看门狗，包括取消寄存器写保护操作、设置预分频器值操作、设置重装载