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STM32F407单片机编程入门(十) IWDG独立看门狗详解及实战含源码

news 2025/9/19 18:29:24

文章目录

- 一.概要
- 二.独立看门狗介绍
- - 1.独立看门狗基本介绍
  - 2.独立看门狗功能描述
  - 3.独立看门狗复位时间
- 三.CubeMX配置一个独立看门狗IWDG例程
- 四.CubeMX工程源代码下载
- 五.小结

一.概要

什么是单片机看门狗
看门狗（WDT）是一个定时器，开启看门狗定时器之后（比如定时500ms），在单片机程序中每隔一定的时间（小于500ms）要“喂狗”一次，即将看门狗定时器清零。这样做的用处是，一旦单片机程序跑飞，没有在定时的时间之内去喂狗，那么定时达到500ms时，看门狗自动将单片机复位。

看门狗作用
看门狗的作用就是对单片机运行状态进行实时监测，监测单片机程序运行状态，防止程序跑飞，进入死循环。

看门狗原理
在系统运行以后，启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数； MCU正常工
作时，每隔一段时间输出一个信号到喂狗端，将WDT清零；一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后，而进入死循环状态时，在超过规定的时间内“喂狗”程序不能被执行，看门狗计数器就会溢出，从而引起看门狗中断，就会输出一个复位信号到MCU，造成系统复位。
在使用看门狗时，要注意适时喂狗。

看门狗分类

单片机的看门狗分为独立看门狗和窗口看门狗
独立看门狗(IWDG)，顾名思义，就是独立的一个看门狗，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。IWDG 最适合应用于那些需要看门狗作为一个在主程序之外，能够完全独立工作，并且对时间精度要求较低的场合。

窗口看门狗(WWDG)，之所以称为窗口，是因为其喂狗时间是一个有上下限的范围内，你可以通过设定相关寄存器，设定其上限时间和下限时间：喂狗的时间不能过早也不能过晚。

二.独立看门狗介绍

1.独立看门狗基本介绍

独立看门狗(IWDG)由专用的低速时钟(LSI)驱动，即使主时钟发生故障它也仍然有效，一旦启动独立看门狗，就不能停止(LSI也不能被禁止)。看门狗被激活后，则在计数器计数至0x000时产生复位，在电源稳定期间，即使系统进入STOP和STANDBY模式，独立看门狗复位能将系统从STANDBY模式唤醒。
我们平时用的比较多的就是IWDG。

2.独立看门狗功能描述

在寄存器(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，只要在寄存器IWDG_KR中写入0xAAAA， IWDG_RLR中的值就会被重新加载到计数器，从而避免产生看门狗复位。
在这里插入图片描述

3.独立看门狗复位时间

根据IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器，可以配置看门狗产生复位的时间，复位时间见下图：
在这里插入图片描述

通过以上所知，通过配置IWDG_PR和IWDG_RLR两个寄存器，就能管理看门狗的复位时间。比如我们是预分频系数是32，IWDG_RLR寄存器是1000,复位时间大约就是1000ms，在这个时间内不向寄存器IWDG_KR中写入0xAAAA，单片机就会复位。

三.CubeMX配置一个独立看门狗IWDG例程

硬件准备：

STLINK接STM32F407VET6开发板，STLINK接电脑USB口。
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打开STM32CubeMX软件,新建工程
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Part Number处输入STM32F407VE，再双击就创建新的工程

配置下载口引脚
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配置外部晶振引脚
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可以查看STM32F407VET6开发板原理图，PB4连接LED灯，所以配置PB4为GPIO输出

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配置独立看门狗

配置系统主频168Mhz,使用外部晶振
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配置工程文件名，保存路径，KEIL5工程输出方式
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生成工程
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用Keil5打开工程
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添加代码
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主要代码

uint32_t Timecouter;//定义时间计数
/* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 *//* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
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();//8M外部主频，系统主频168M/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();HAL_Delay(5000);//等待5000msMX_IWDG_Init();//配置独立看门狗，1000ms复位周期/* USER CODE BEGIN 2 *//* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_4);//PB4翻转输出HAL_Delay(100);//等待100msif(Timecouter<100)//判断计数是否小于100{if(HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg) != HAL_OK)//喂狗{}}Timecouter++;}/* USER CODE END 3 */
}
void MX_IWDG_Init(void)
{hiwdg.Instance = IWDG;hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_32;hiwdg.Init.Reload = 1000;if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK){Error_Handler();}}

实验效果

在这里插入图片描述

可以看到单片机是在大概运行11000ms时间单片机复位，根据代码，单片机是在运行10000ms之后就不喂狗，根据参数的配置，预分频系数是32，IWDG_RLR寄存器是1000,理论看门狗复位时间大约就是1s，程序从不喂狗开始计时，我们大概计数到1s时间单片机复位，复位时间与理论计算基本吻合。

四.CubeMX工程源代码下载

通过网盘分享的文件：11.IWDG独立看门狗实验.rar
链接: https://pan.baidu.com/s/1VD0PFjYVfdIGa4uSJy9IkQ 提取码: ywdf
如果链接失效，可以联系博主给最新链接
程序下载下来之后解压就行

五.小结

IWDG特别适用于需要高可靠性的应用，‌如工业控制、‌医疗设备等，‌在这些应用中，‌系统的稳定性和可靠性至关重要。‌