一、stm32的WWDG说明
% a, a3 F; o. ?; ]4 _4 m6 L0 Z       1.1  WWDG特点：
        在前一篇博文介绍独立看门狗时就指出STM32 MCU提供两个看门狗，独立看门狗和窗口看门狗。
1 B0 a; i# U0 @) {, I! H5 O, e
- f7 ~  Q, C/ m! S        相比独立看门狗，窗口看门狗WWDG有以下特点：
  V! ?8 R& x; z3 g% F        【1】WWDG计数器依赖于系统时钟，准确来说依赖于系统时钟通过分频、倍频得到的PCLK1时钟，即APB1 peripheral clocks输出频率。
9 a1 b' T; P, J- `        【2】WWDG支持中断功能以及早期唤醒中断。
! h( r0 \! F7 p' l( h/ S
+ W7 d/ W' t) O5 E8 }+ I) F        1.2 WWDG的cubeMX配置及说明
. f0 f: q' }9 c- {1 W2 q& g* N        现在看一下WWDG在CubeMX中的设置问题，WWDG和IWDG一样，在系统内核栏目开启，开启激活选项后，可以设置5项参数，分别是计数时钟分频值，窗口值、递减计数预设值、早期唤醒中断使能以及中断功能。

* F' Z( w4 U1 Z: C& K  s$ L
        【1】 一旦WWDG启用，将生成系统重置功能并启动其递减计数器，喂狗时，必须在设定的上限时间和下限时间之间喂狗，如果喂狗时间高于上限时间或者低于下限时间，都会导致看门狗触发重启机制。其中下限时间是系统固定的0X40。上限时间（窗口值）是用户可以定义的，大于0X40同时小于0X7F即可。
# b; x% l& j9 ?, e: \( e  L
        【2】程序在达到0x3F值之前刷新计数器（计数器的低六位值，最大值111111=0X3F），到期时触发系统重置（即，当计数器值从0x40向下滚动到0x3F时生成重置，即再次减一时，0x40=0X3F+0X01）。并在计数器达到刷新窗口值之前刷新了计数器值，也会生成MCU重置。这就要求必须在有限的窗口中刷新计数器。另外WWDG启用后，除非通过系统重置，否则无法禁用WWDG。

        【3】如果启用了早期唤醒中断（Early Wakeup Interrupt，EWI）功能，在WWDG到期之前发出警告（即计数器达到0x40时会产生中断）。使用早期唤醒中断（EWI），在生成MCU重置之前可执行特定的安全操作或数据记录。此机制要求在NVIC中启用WWDG中断设置。同样，EWI启用后，EWI中断不能被禁用，除非通过系统重置。中断状态感知可在RCC_CSR寄存器中的WWDGRST标志判断何时发生WWDG重置。


        1.3 WWDG喂狗时间计算
! L5 a8 |# w' }0 a        WWDG计数器输入时钟由PCLK1频率（APB1 peripheral clocks输出频率）除以计数时钟分频值得出。
. l/ l) @  H6 J* g9 z' Y' [) O9 I


         WWDG时钟（Hz）=PCLK1/（4096*预分频器）；
- P9 L: M7 v1 M* E  d
        WWDG周期（mS）=1000/WWDG时钟（Hz）；

5 \' T3 k% m) Z# T& A( v% M        WWDG超时MinT（mS）=WWDG周期（mS）*（计数器-窗口），因此最好设置递减计数值≥窗口值。

        WWDG超时MaxT（mS）=WWDG周期（mS）*（计数器-0x40），0x40=0X3F+0X01；

! o! e( [3 s6 K$ E& u        WWDG喂狗时间MinT（mS）＜t＜MaxT（mS）。
6 l+ V. [9 {3 ^1 l
二、WWDG工程创建及源码分析
" h# t0 S  |* G) D  B# X6 B: I       2.1 cubeMX界面配置WWDG
         本博文基于前面独立看门狗的工程直接增加窗口看门狗功能，并关闭独立看门狗。

3 _6 c8 {& i9 d% u4 j9 R  o' I        双击.ioc文件打开cubeMX界面，开启WWDG，设置其参数如下，其中分频值2，窗口值0X64（100），递减计数预设值0X64（100），开启早期唤醒中断：
4 T' D" ~1 F. v7 o4 V: x
5 D8 [9 z  Y, C

2 t/ a0 }; A' O  E5 M2 q         开启WWDG中断功能

) r* W: w3 K2 L' {; e, Y2 |

         APB1时钟输出频率设置10MHz(10 000 000Hz)，设置该值小一些，主要是本博文采用按键触发切换喂狗时间间隔，而按键捕获到松开是人为操作，反应较慢，实时性不好体现。

         2.2 WWDG超时时间实例计算
        在WWDG的喂狗时间按前面计算公式，喂狗时间范围：
; r" t7 w, l. `, S2 C
4 o% x, C$ Z- g9 B3 ?0 g        WWDG周期（mS）=1000ms/10MHz/(4096*8)=3.2768ms。
2 W) E7 j8 |8 @3 |! n
, J7 D/ v9 V- `: B        WWDG喂狗时间是在WWDG启动后的t时间内：
$ j  ^* q) _) ]2 p
        t＞3.2768ms*（0X64-0X64）=0ms；

        t＜3.2768ms*（0X64-0X40）=117.9648ms。
7 O5 K7 p7 z( u8 \

       2.3 工程高级配置
( T$ Z; d- t, L: w! z         在工程高级配置中，取消WWDG的自动初始化，本博文将自己添加初始化，主要是HLA的WWDG初始化启动就立即进入计数，会给第一次喂狗造成时间差异较大。


/ ~, o9 O7 L8 l. R) r- e
. A3 a: i2 k' ?        生成代码输出。
) @$ C3 x* v* z4 K  J
" ?% ~1 W; s& }: W三、WWDG源码分析及应用
        3.1 WWDG的HLA库源码分析
        WWDG会在Core源码目录下的Inc及Src目录，分别生成wwdg.h和wwdg.c驱动文件。在wwdg.c文件中，主要定义了MX_WWDG_Init函数和HAL_WWDG_MspInit函数。MX_WWDG_Init主要做两件事情，一是将CubeMX上配置的参数传递给WWDG缓存Init和生成WWDG句柄Instance，二是调用HLA库的HAL_WWDG_Init来实现真正的初始化设定。HAL_WWDG_MspInit是HLA内的弱函数，根据实际配置CubeMX会生成新的函数覆盖原来的弱函数，而在HAL_WWDG_Init函数中会调用到HAL_WWDG_MspInit函数。
6 i# A" q% ^1 w9 a1 P+ }

; T" s- G% s$ E# k& Y/ Z
, r+ ~# C6 @5 }+ ^/ G1 q$ z- l         在stm32l4xx_hal_wwdt.c源文件中定义了HAL_WWDG_Init函数，它做以下事情：诊断配置参数是否合规（如果不是采用CubeMX配置，而是自己手动配置或调整过参数的，这里可能异常）；调用HAL_WWDG_MspInit函数完成WWDG时钟以及中断初始化；最后将依据参数写入WWDG寄存器。
) [- }& N: n: y

; t+ s* d1 m7 x/ Y
. @& M+ ?0 C' z. R+ v  f/ _) R         程序在依据参数将WWDG计数器值写入WWDG寄存器CR，将窗口值和时钟分频值写入WWDG寄存器CFR内。

+ M" `! ~! [! \& U" a

& e# h4 L% d+ @! J' L" L% Y/ g
! l, `' n! W4 Q, G2 N# K
         再回到wwdg.c内，HAL_WWDG_MspInit函数实现了WWDG时钟启动设置和中断初始及启动设置。
* ^) w- p; _: z2 D

' e  F2 _& W! b3 g) A, f' G
7 @# @& a3 Y# R' |8 T         HAL_NVIC_EnableIRQ启动后，如果有WWDG中断事件时，当中断服务例程触发HAL_WWDG_IRQHandler时，将自动清除标志，并执行HAL_WWDG_WakeupCallback用户回调函数报警。该回调函数在stm32l4xx_hal_wwdt.c定义，是个弱函数，用户可以通过自定义回调AL_WWDG_WakeupCallback来添加自己的代码。例如本文将在wwdg.c文件内重新定义该函数：

1. /* USER CODE BEGIN 1 */
   
2. void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
   2 }" M; m- Y; L! W+ o; J; y
3. {
   8 C1 ~( E0 r( d. K- x  {' e) G0 ?
4.         printf("I know, but do nothing!\r\n");
   
5. }
   
6. /* USER CODE END 1 */

复制代码

         3.2 延时函数设计
# J( V, T4 E- n        在ICore目录下添加delay目录，并在该目录下创建delay.h和delay.c源文件，实现自定义延时函数，主要满足本博文更高精度的延时要求。

7 a* C1 r- d9 w8 B# G; ?        delay.h，声明微妙、毫秒、秒的延时函数。
" M$ G' n8 o* R  G

1. #ifndef DELAY_DELAY_H_
   : x+ {; s' A9 D- r# ^
2. #define DELAY_DELAY_H_
   ) g6 x( ^, [8 d6 q
3. 
   
4. #include "stm32l4xx_hal.h" //HAL库文件声明
   3 j3 G. X8 N' }) h- M
5. 
   
6. void delay_us(uint32_t us);        //延时微妙
   
7. void delay_ms(uint32_t ms);        //延时毫秒
   8 x- U- R: m5 ~  q
8. void delay_s(uint32_t s);        //延时秒
   & B) d2 A5 g+ D9 }  X% X* Y
9. 
   - |* J7 _$ Y% s# F3 t5 q3 I9 p3 W5 z& {
10. #endif /* DELAY_DELAY_H_ */

复制代码

        delay.c，

1. #include "delay.h"
   / E4 c# J0 D- V; N6 y
2. 
   $ {8 {3 q. u8 P9 j
3. #define MFP_VAL 8000000    //80MHz
   
4. 
   . H, D- P2 F- A$ S
5. void delay_us(uint32_t us) //利用CPU循环实现的非精准应用的微秒延时函数
   
6. {
   : G/ d' ?8 ]0 X. [- t
7.     uint32_t delay = (HAL_RCC_GetHCLKFreq() /  MFP_VAL* us); //使用HAL_RCC_GetHCLKFreq()函数获取主频值，经算法得到1微秒的循环次数
   
8.     while (delay--); //循环delay次，达到1微秒延时
   
9. }
   
10. 
    9 S: _& p3 n) D- n% L* m1 \
11. void delay_ms(uint32_t ms){ //mS毫秒级延时程序
    
12.         while( ms-- != 0){
    
13.                 delay_us(1000);        //调用1000微秒的延时
    7 U# s% h7 x3 H0 m! w
14.         }
    
15. }
    
16. 
    # A% R" U$ h4 r5 T
17. void delay_s(uint32_t s){ //S秒级延时程序
    
18.         while( s-- != 0){
    
19.                 delay_ms(1000);        //调用1000毫秒的延时
    ' Y( l5 }$ b3 \4 `6 [1 `' v
20.         }
      d8 C( }( i4 x. H- c
21. }

复制代码

$ U; U. Z! U# ~9 u2 Y        3.3 WWDG使用程序设计
        在本博文中，我们设计通过按键切换喂狗时间间隔，来测试喂狗窗口及时间间隔效果。


1 \9 Y, ~0 l- x# N3 j8 }# J! l        在main.c源文件中，添加驱动头文件，注意由于在CubeMX取消了自动初始化WWDG，因此需要手动添加wwdg.h头文件：
2 N4 g% Y: _$ t# O0 |% }

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   % J1 l& ]! ^% f1 \
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   
3. #include "wwdg.h"
   
4. #include "../../ICore/key/key.h"
   
5. #include "../../ICore/led/led.h"
   1 F$ S- c6 _3 ~
6. #include "../../ICore/print/print.h"
   
7. #include "../../ICore/usart/usart.h"
   
8. #include "../../ICore/delay/delay.h"
   ( S0 H+ z, N0 R. G
9. /* USER CODE END Includes */

复制代码

        在main主函数前，声明WWDG句柄，用于喂狗函数是调用

1. /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
   . A  i7 ~/ K2 Q5 e0 c" N4 M2 ?
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
3. extern WWDG_HandleTypeDef hwwdg;
   
4. /* USER CODE END 0 */

复制代码

        在main主函数内，设置各外设功能及手动初始化WWDG驱动。
- z  V8 {: |; S# s

1.   /* Initialize all configured peripherals */
   
2.   MX_GPIO_Init();
   
3.   MX_LPUART1_UART_Init();
   5 o  |2 S. D2 D$ ]
4.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   0 ~  A0 d6 F4 x- w) V
5.   ResetPrintInit(&hlpuart1);
   
6.   HAL_UART_Receive_IT(&hlpuart1,(uint8_t *)&HLPUSART_NewData, 1); //再开启接收中断
   
7.   HLPUSART_RX_STA = 0;
   % w3 C3 A8 w* ?; o2 S
8.   //
   
9.   printf("app restart now!\r\n");
   
10.   uint8_t wdt_flag = 1;
    
11.   uint8_t printf_flag = 1;
    2 R1 L0 d$ A# A; v  ^
12.   MX_WWDG_Init();
    - c  s, d! ]! C/ o4 ]
13.   /* USER CODE END 2 */

复制代码

4 L0 a% E% ?. @8 c9 r% n; ?6 Y. _        在main函数主循环体内，进行喂狗测试，默认是10微妙喂狗一次，按键0停止喂狗，按键1间隔10毫秒喂狗，按键2间隔1秒喂狗。注意前面计算得知0＜t＜117.9648ms内喂狗有效。按键1间隔10毫秒喂狗主要考虑到按键按下及松开时间效应问题，因此不能设置太大，否则可能因为按键动作耽搁时间太久无效。在实际项目中，我们通常会采用独立线程持续喂狗，各种异常触发打断喂狗来设计。

1. /* Infinite loop */
   ! Y" q, ]' d- j4 g) ~# R
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
3.   while (1)
   + e& K5 T6 m6 |$ T1 F: L
4.   {
   
5.           if(1==wdt_flag){
   
6.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
   0 O0 h  x2 D# n. I
7.                   delay_us(10);//等待
   7 Y+ w8 d( N7 y( V5 x
8.           }
   
9.           if(2==wdt_flag){
   & s2 @# V+ x7 y
10.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
    
11.                     delay_ms(10);//等待
    . O4 J8 a6 \. x6 R, {
12.             }
    
13.           if(3==wdt_flag){
    
14.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
    
15.                   delay_s(1);//等待
    
16.           }
    4 e  i2 n! Z) Y, O2 `" k
17.           if(printf_flag)
    
18.           {
    
19.                   printf("current wdt_flag=%u!\r\n",wdt_flag);
    $ G$ ~8 H0 g$ h/ O
20.                   printf_flag = 0;
    
21.           }
    
22.           if(KEY_0())
    
23.           {
    
24.                   wdt_flag = 0;
    5 Y1 y6 v+ ]7 j# z
25.                   printf("WWDG_Refresh stop!\r\n");
    ( L& I' X0 d; Z" B- U& a
26.                   delay_us(1);//等待
    2 [* X6 o/ m4 o0 D, i
27.                   printf_flag =1;
    
28.           }
    
29.           if(KEY_1())
    
30.             {
    . ~% J) x8 W, U; v! K6 X9 n
31.                   wdt_flag = 2;
    
32.                   printf("WWDG_Refresh before WIN Time!\r\n");
    
33.                   delay_us(1);//等待
    . {1 H6 V; V* C7 ?7 ]+ h7 `
34.                   printf_flag =1;
    
35.             }
    
36.           if(KEY_2())
    6 n# D  P* V6 @5 v* X% B; z0 A
37.             {
    4 x% R0 [$ X4 @* v+ K& C* K
38.                   wdt_flag = 3;
    % o. k$ y9 Q* ~! q$ A; P1 K  w
39.                   printf("WWDG_Refresh after 0X40 Time!\r\n");
    1 ?( x' E3 S5 M1 c& h% U
40.                   delay_us(1);//等待
    
41.                   printf_flag =1;
    
42.             }
    , i- m' _9 S7 N: E4 e6 I5 q
43.     /* USER CODE END WHILE */

复制代码

" O' _7 V# A2 F' u" G/ |" g; h四、编译及测试
        4.1 编译




7 ]0 Y$ r0 `/ u2 j! P         4.2 测试
        打开串口助手，连接上开发板，按键0、1、2观察效果：
: M. v. h( g# z$ Y' S0 z/ p! }0 ]
9 e" e# K$ G, `( K
2 l; f" H4 d: M8 z9 T- k, `( c2 ]
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