10.1實驗內容

通過本實驗主要學習以下內容：

• 獨立看門狗的原理
• 獨立看門狗功能介紹
• 實現獨立看門狗功能

10.2實驗原理

10.2.1看門狗的原理

一般來說，搭配MCU的產品都需要有長期運行的需求，特別像一些工業設備，可能要求運行個幾年都不關機，但誰也不能保證在這幾年里，MCU里面的代碼不出任何問題，更何況自然環境中還存在很多電磁干擾、靜電等，都可能會導致MCU出現運行異常的情況，比如程序卡死啦，進入錯誤狀態啦等等，這個時候，我們就可以通過一個非?？蓯鄣耐庠O——看門狗，來幫助MCU從異常狀態復位，讓程序重新開始從頭運行。

看門狗實際上是一個定時器，它的工作原理是：將看門狗定時器的計數器設定一個初始值，看門狗開始運行后，定時器中的計數值會在每一個計數器時鐘來的時候減1，如果這個計數值減到0，看門狗就會內部給MCU一個復位信號使MCU復位。所以應用程序中必須每隔一段時間要對看門狗的計數值進行一次重載（看門狗計數器恢復到初始值），這樣看門狗的計數器就不會減到0了，而當程序出現卡死的情況時，由于不再對看門狗計數器重載，看門狗就會讓MCU復位，使MCU從卡死狀態恢復出來。這種工作方式是不是就像一條狗，你要每隔一段時間去喂它，否則它就不給你“看門”了，“看門狗”的名字，就是這么來的。

GD32F303片上有兩個看門狗外設——獨立看門狗（FWDGT）和窗口看門狗（WWDGT），本章我們只講獨立看門狗。

10.2.2獨立看門狗（FWDGT）的時鐘

前面講到，看門狗的計數值在每一個計數器時鐘來的時候減1，那么這個時鐘是什么呢，我們來看一下GD32F303ZE的時鐘樹：

從時鐘樹可以看到，FWDGT的時鐘來源于IRC40K，這是GD32F303的內部時鐘，典型的頻率值是40KHz。但要注意，這個IRC40K不是直接連到FWDGT計數器的，而是需要經過一個預分頻器，這個分頻器大小通過FWDGT_PSC進行設定。

預分頻寄存器（FWDGT_PSC）：

如設定PS[2:0]為001b，那么計數器的時鐘頻率就為40K/8 = 5KHz，即每隔200us計數值減1。

10.2.3獨立看門狗（FWDGT）的重裝載

說完時鐘，我們來說下FWDGT的計數器和重裝載。計數器就是按照前面說的，每來一個計數器時鐘，計數器減1，而計數器的初始值，來自于重裝載寄存器。

重裝載寄存器（FWDGT_RLD）：

從“描述”中我們可以看出，向FWDGT_CTL寫入0xAAAA（即喂狗，詳見用戶手冊FWDGT_CTL寄存器），重裝載寄存器中的數值就會自動加載到FWDGT的計數器中。

重裝載寄存器（FWDGT_RLD）是一個12位的計數器，這就意味著重裝載最大值為65535，再結合上一節的時鐘分頻，FWDGT設定的最大/最小超時周期見下表：

10.2.4獨立看門狗的使用注意事項

獨立看門狗的時鐘源來自于IRC40K，這個內部時鐘實際上不是非常的準確，所以在設定看門狗重載值和分配器時需要留有一定的余量，防止應用程序由于IRC40K頻率偏差而來不及喂狗，導致不必要的MCU復位。

10.3硬件設計

本實驗我們通過紅楓派開發板LED0的狀態來指示MCU復位情況，用LED1來指示喂狗的情況。

10.4代碼解析

10.4.1獨立看門狗初始化和喂狗函數

在driver_wdgt.c中定義了獨立看門狗的配置函數drive_fwdgt_config和喂狗函數Feed_fwdgt：

10.4.2main函數實現

以下為main函數代碼：

本例程main函數首先進行了延時函數初始化，再初始化LED0和LED1，并將LED0點亮2s鐘后熄滅，然后配置獨立看門狗時鐘預分頻為64分頻，重載值為1000，即超時時間為625/（40K/64）= 1s，再每500ms翻轉一次LED1，同時進行喂狗，最后進入while(1)循環。

10.5實驗結果

紅楓派開發板上電后，LED0燈亮，2s鐘后熄滅，隨后LED1閃爍5次，再經過一段時間后LED1燈滅，LED0復亮，周而復始。

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