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LM4F232看門狗定時器的原理和使用分析概述

2018-05-08 | rar | 0.18 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  在實際的MCU應(yīng)用系統(tǒng)中,由于常常會受到來白外界的某些干擾,有可能(對規(guī)范的設(shè)計概率極小)造成程序的跑飛而陷入死循環(huán),從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài)并且不會自動恢復(fù)到可控的工作狀態(tài)。所以出于對MCU運行的安全考慮,便引入了一種專門的復(fù)位監(jiān)控電路,俗稱看門狗(WatchDog)。看門狗電路所起的作用是一旦MCU運行出現(xiàn)故障,就強制對MCU進行硬件復(fù)位,使整個系統(tǒng)重新處于可控狀態(tài)(要想精確恢復(fù)到故障之前的運行狀態(tài)從技術(shù)上講難度大成本高,而復(fù)位是最簡單且可靠的處理手段)。

  在51單片機中AT89S52也有看門狗,由于看門狗已經(jīng)是MUC運用中非常重要的一個環(huán)節(jié),為了節(jié)省成本,現(xiàn)在大部分MUC都集成了看門狗的功能。在Stellaris系列CORTEX M4里集成有硬件的看門狗定時器模塊。看門狗定時器在到達超時值時會產(chǎn)生不可屏蔽的中斷或復(fù)位。當(dāng)系統(tǒng)由于軟件錯誤而無法響應(yīng)或外部器件不能以期望的方式響應(yīng)時,使用看門狗定時器可重新獲得控制。

  最實用的看門狗就是用在:當(dāng)系統(tǒng)跑飛后,產(chǎn)生一個中斷復(fù)位,使系統(tǒng)重新復(fù)位運行。為了防止在程序跑飛時意外修改看門狗模塊的配置,特意引入了一個鎖定寄存器,向鎖存器中寫一個特別酌數(shù)字來實現(xiàn)。程序跑飛本身已是罕見的事件,而在一旦發(fā)生此罕見事件的情況下又恰好會把這個特別的數(shù)字寫入鎖定寄存器更是不可能。因此可以保證中斷復(fù)位的產(chǎn)生。

  但是,正常情況下程序跑飛是小概率事件,大家如果遇到程序跑飛的情況,應(yīng)該首先考慮是否是軟件編程錯誤或者硬件的設(shè)計錯誤,這才是跑飛情況下的大概率事件。 首先都是設(shè)置外設(shè),看門狗設(shè)置需要使用下面幾個語句,看門狗可以在第一次超時產(chǎn)生一個中斷,第二次超時喂狗。當(dāng)32位計數(shù)器在使能后倒計數(shù)到O狀態(tài)時,看門狗定時器模塊產(chǎn)生第一個超時信號,并產(chǎn)生中斷觸發(fā)信號。在發(fā)生了第一個超時事件后,32位計數(shù)器自動重裝并重新遞減計數(shù)。如果沒有清除第一個超時中斷狀態(tài),則當(dāng)計數(shù)器再次遞減到0時,且復(fù)位功能已使能,則看門狗定時器會向處理器發(fā)出復(fù)位信號。

  我們下面來編寫這樣一個功能函數(shù)來驗證看門狗的功效:程序正常運行時,使得LED1不斷地閃爍,并喂狗。當(dāng)按鍵按下時,觸發(fā)GPIO按鍵中斷,處理器進入死循環(huán),看門狗定時器產(chǎn)生第一個超時信號,進入看門狗中斷服務(wù)程序,LED2不斷閃爍,直到看門狗定時器產(chǎn)生第二次超時信號,導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位,系統(tǒng)再次正常運行,LED1恢復(fù)不斷地閃爍.

LM4F232看門狗定時器的原理和使用分析概述

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