AutosarMCAL开发——基于EB Wdg驱动

一、Wdg原理以及作用

WatchDog，顾名思义，看门狗，每次代码运行使用者需要在特定的时间内完成喂狗，否则将会发出警告，进而提醒安全保护模块做出对应处理。TC3XX系列芯片的看门狗（Watchdog）功能是其硬件安全特性的重要组成部分。以下是对TC3XX看门狗功能的详细解释：

1.看门狗类型

• Safety Watchdog（安全看门狗）：用于保护芯片系统层级的安全，防止意外写入关键系统寄存器和存储器。如果在一定时间内未响应其计时器，将引发SMU（安全管理单元）警报请求。
• CPU Watchdog（CPU看门狗）：每个CPU核心都有一个独立的看门狗定时器，用于监视单独的CPU执行线程，并为CPU寄存器以及特定的系统寄存器提供保护。如果在用户可编程的时间段内没有正确地服务（即刷新或“喂狗”），它可能会导致SMU报警请求或触发设备复位。

2.看门狗功能特点

• 可编程性：看门狗定时器具有可编程的时间基础和重新加载值。
• 密码保护：对看门狗寄存器的操作需要输入正确的密码才能进行。
• 时间戳检查与窗口：看门狗功能还提供了可编程的时间戳检查和可编程窗口。
• 独立监视：单独的CPU监视器计时器提供了监视单独的CPU执行线程的能力，而不需要软件来协调一个共同的监视器的共享使用。

3.看门狗工作模式

• Time-Out Mode（超时模式）：复位以后CPU的Watchdog默认是处在Time-Out Mode下的，WDT在Time-Out Mode下就会从0xFFFC开始往上计数，如果计数到0xFFFF就会溢出。如果在计数到0xFFFF之前没有对WDT进行正确的重新加载操作，WDT将保持在超时模式。
• Normal Mode（正常模式）：在Time-Out Mode下，如果在计数到0xFFFF之前对WDT进行了正确的重新加载操作（即“喂狗”），WDT将从Normal Mode开始从重新加载的值（REL值）往上计数。在Normal Mode下计数到0xFFFF后WDT就溢出了，触发SMU的Timeout的Alarm。
• Disable Mode（禁用模式）：在该模式下，看门狗功能被禁用，不会进行任何计时或监视操作。

4.看门狗超时响应

• 发送警报：向SMU发送警报请求，指示看门狗定时器已超时。
• 触发中断：配置为向CPU发送中断请求，以便软件可以采取相应的恢复措施。
• 复位设备：在严重情况下，可以配置为触发设备复位，以确保系统的稳定性和安全性。

5.看门狗寄存器

看门狗模块主要有三类寄存器：

• 保护寄存器WDTCPUyCON0（y=0-5）
• 系统寄存器WDTCPUyCON1（y=0-5）
• 状态寄存器WDTCPUySR（y=0-5）

其中y代表CORE ID；这些寄存器用于配置、监视和控制看门狗定时器的行为。

二、WDG模块EB配置（TC3X系列MCU）

1.WDG通用配置：

• 在“General”选项卡下，配置WDG模块的基本参数，这里的Trigger即为喂狗动作，当前配置为STM系统时钟触发，配置为GTM触发将会启用GTMTimerConf选项卡
  

2.WDG设置：

3.时钟资源分配

4.配置STM IRQ中断

• 配置STM中断，以便及时喂狗
  

5.配置触发执行动作：

• 在wdg识别异常并发出警告后需要传递至SMU（Safety Management Unit，安全管理单元）模块进行故障处理，因此需要在SMU中配置对应通道执行的异常处理动作。这里配置为NMI（Non-Maskable Interrupt，非屏蔽中断），意味着当该警报触发时，SMU会向CPU发送一个NMI信号，要求CPU中断当前任务并跳转到NMI中断处理函数进行处理，这里也可以直接选择Cpu复位。
  
• 关于如何确定配置的Wdg连接至SMU 的哪个组，哪个Behavior通道，可以参考User Manual Tc39x附录中的SMU模块详细说明
  

三、Mcal接口应用

1.软件接口定义

• Autosar标准文件中提及的API共有5个，

接口名	传入参数	说明	返回参数	函数功能
Wdg_17_Scu_Init()	Wdg_17_Scu_ConfigType* ConfigPtr	ConfigPtr：Wdg配置指针，参数来自于EB生成代码	void	Wdg初始化
Wdg_17_Scu_InitCheck()	Wdg_17_Scu_ConfigType* ConfigPtr	ConfigPtr:Wdg配置指针	Std_ReturnType：0：OK 1：NotOK	Wdg初始化检查
Wdg_17_Scu_SetMode()	WdgIf_ModeType Mode	Mode: 0 OFF 1SlowMode 2Fastmode	Std_ReturnType：0：OK 1：NotOK	Wdg切换模式，需开启对应配置
Wdg_17_Scu_SetTriggerCondition()	uint16 timeout	timeout:设置定时触发器计数（单位ms）	void	喂狗并重新设定计数值
Wdg_17_Scu_GetVersionInfo	-	-	-	Wdg版本信息

2.应用步骤

• WDG超时复位
  1.Wdg_17_Scu_Init()//配置初始化
  2.Wdg_17_Scu_SetTriggerCondition()//初始化设定超时时间
  3.调用Wdg_17_Scu_SetTriggerCondition()//在Wdg溢出之前喂狗

四、总结

本文为博主个人学习总结记录，如有不正，欢迎指正