一、stm32的WWDG说明
9 ~% P; `' j4 q% z9 e7 a( Y' v       1.1  WWDG特点：
) p  {* W6 k, h3 `' R& ~        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。

        相比独立看门狗，窗口看门狗WWDG有以下特点：
. q- B2 q2 N& Z+ F8 F  S! X        【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。
        【2】WWDG支持中断功能以及早期唤醒中断。
5 `& q: c( s" S5 b
        1.2 WWDG的cubeMX配置及说明
- r$ S+ n3 g7 Y. v# x, ?2 i) i        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。
' |( c! e, s- G7 t

5 ?2 y. Q9 t$ T6 Z        【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。
0 \' r7 z( J2 J+ N& o5 B0 [
' I( a1 G% B: S+ `& J! ]        【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。
) _0 K8 _& \8 b' {
. |8 p4 X) F0 {, N
, q2 f; X& N; D: k: d. G' X$ |1 R        1.3 WWDG喂狗时间计算
7 y6 l% r, l1 H3 m1 Z" P        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。

( R9 x( I4 ~8 x; }  M5 `' X' a' O
- R( }1 o1 r$ S. Z: z# i- e
         WWDG时钟（Hz）=PCLK1/（4096*预分频器）；

, C4 K0 v/ b$ J! `4 {% U8 y        WWDG周期（mS）=1000/WWDG时钟（Hz）；

        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。

: |6 G$ Q' E2 b% @, V2 \        WWDG超时MaxT（mS）=WWDG周期（mS）*（计数器-0x40），0x40=0X3F+0X01；

( x; s0 p6 C: u  l        WWDG喂狗时间MinT（mS）＜t＜MaxT（mS）。

二、WWDG工程创建及源码分析
       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。

        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：
" J/ F* H0 v, O0 d: j; ^% S9 _6 i- t
# ?& U1 U! i* k8 i

% x8 z! K7 L7 ?  V" |2 W5 j         开启WWDG中断功能
+ @3 D2 q# V1 p; ]( B! R: L
% H2 M' w2 I/ u

# u3 `$ }! m- e: Y9 l         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。
$ g& Q7 I- e- F% F% U0 \8 A
$ }; h; I& @6 X         2.2 WWDG超时时间实例计算
2 b: r- f  J8 t) F$ `' O' |6 ~8 Q" C: Y1 F        在WWDG的喂狗时间按前面计算公式，喂狗时间范围：

        WWDG周期（mS）=1000ms/10MHz/(4096*8)=3.2768ms。

        WWDG喂狗时间是在WWDG启动后的t时间内：
3 h+ Z3 o$ h; c  I
7 h& J1 j) ?" P/ x        t＞3.2768ms*（0X64-0X64）=0ms；

/ o; u  z& T$ F& U: y! o        t＜3.2768ms*（0X64-0X40）=117.9648ms。

& }$ _/ a4 V! z5 F1 `* F( y/ m
5 J$ R0 l% O. O! Q6 y       2.3 工程高级配置
$ [* C9 k  D9 `0 ^) P0 I+ F! e6 ^2 }: I         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。
( J0 A+ d: d; P7 x7 S4 F
& P* L- ^0 B$ d
4 j, A; f' o1 r3 o2 w" p7 o
! Z! r6 P7 y7 ]# |; ^  Z        生成代码输出。
( ~* m+ M3 g: g+ o8 G7 f
7 \, h9 h$ C- x2 y! G7 N: L三、WWDG源码分析及应用
9 f* h/ E* {. {& U7 Y        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。
1 J: G+ ]7 H0 s
, t! s) p4 w$ _& Z) K5 y3 B
' \% Z7 @9 F, J5 E+ @/ x+ r
' M& {0 H# \- c1 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。
0 L  ~1 Q4 e/ }7 s/ i% R7 A
: I3 m$ B. P9 h% G+ u
6 V- Z0 T, g: b5 g( d3 {
# Y" _/ T" Q- T3 o% S7 h         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。

( N$ o% P1 a$ `: H' p: r  I' B

- t  ^' U2 i/ y/ W- }# F6 s' J7 A& _
8 n! P4 T6 Q  z  k7 P8 t- u% d) q
         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。
0 k7 a; P4 Z- }- p% Z/ H

; g* [2 i1 y: W: R6 m7 ~
         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：
, m7 ?+ Z* I" w

1. /* USER CODE BEGIN 1 */
   9 Y% }. t5 @6 @! ?7 G4 N
2. void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
   2 [3 j; o& W+ e2 O# q0 A2 i4 C
3. {
   9 V6 x9 n% i! a4 @- r1 K% l
4.         printf("I know, but do nothing!\r\n");
   3 {: Q3 ?$ _) N5 _
5. }
   ' ^( R9 j# z' c. B9 D( a  N5 j
6. /* USER CODE END 1 */

复制代码

# {' d2 H. X/ Y4 G         3.2 延时函数设计
, Q5 L3 N3 _. |! d- G4 q        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。

. |6 d3 D* X, s0 B: y4 j        delay.h，声明微妙、毫秒、秒的延时函数。

1. #ifndef DELAY_DELAY_H_
   
2. #define DELAY_DELAY_H_
   
3. 
   
4. #include "stm32l4xx_hal.h" //HAL库文件声明
   
5. 
   
6. void delay_us(uint32_t us);        //延时微妙
   
7. void delay_ms(uint32_t ms);        //延时毫秒
   
8. void delay_s(uint32_t s);        //延时秒
   & i( }0 O. c1 e$ _' S$ u
9. 
   3 y% W1 O1 {/ y) L
10. #endif /* DELAY_DELAY_H_ */

复制代码

        delay.c，
) u- ~3 S. k9 u, O5 F4 e

1. #include "delay.h"
   4 q, o7 P9 I4 ^, n# ~5 m7 @! k$ T- Q; `) v
2. 
   
3. #define MFP_VAL 8000000    //80MHz
   
4. 
   
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. {
   
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
   6 @4 \* Q* a/ S
8.     while (delay--); //循环delay次，达到1微秒延时
   
9. }
   ! L, W! W' c, a( d
10. 
    ( [: F+ E. T; c' \8 G; `
11. void delay_ms(uint32_t ms){ //mS毫秒级延时程序
    3 I' ]( w0 [6 j3 A! V' i: {( r8 w
12.         while( ms-- != 0){
    / A- a+ d& {6 ?' ^
13.                 delay_us(1000);        //调用1000微秒的延时
    5 }- W( a: C1 o+ p
14.         }
    7 Q4 _. W2 x2 S# c/ M: }- V+ r
15. }
    3 j# r& n! o- c# a2 ?+ [
16. 
    3 u3 w, R( K+ R* R3 `
17. void delay_s(uint32_t s){ //S秒级延时程序
    
18.         while( s-- != 0){
    8 S7 u4 C: e* T$ N1 Y
19.                 delay_ms(1000);        //调用1000毫秒的延时
    $ d/ J& ~3 b9 @/ ?+ M- j. I
20.         }
    . k' z/ Z, `# T3 U; ]3 N9 i8 n
21. }

复制代码

        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。
" h+ T* a' C, k5 e8 W2 B
3 {, Q: Q4 e9 u$ N" n
        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：
$ e9 S& u7 Q* V" b

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   + P6 Z% C+ R% E" _
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   
3. #include "wwdg.h"
   
4. #include "../../ICore/key/key.h"
   ) L9 a+ h' s. J1 \5 m
5. #include "../../ICore/led/led.h"
   
6. #include "../../ICore/print/print.h"
   1 V; \0 J  E3 j" B7 {) }
7. #include "../../ICore/usart/usart.h"
   
8. #include "../../ICore/delay/delay.h"
   $ {! d  F5 }+ ?8 @4 h4 f
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 ---------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
3. extern WWDG_HandleTypeDef hwwdg;
   * l$ P0 g9 Z- x6 a
4. /* USER CODE END 0 */

复制代码

5 o6 z! H1 I9 _        在main主函数内，设置各外设功能及手动初始化WWDG驱动。

1.   /* Initialize all configured peripherals */
   
2.   MX_GPIO_Init();
   
3.   MX_LPUART1_UART_Init();
   
4.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
5.   ResetPrintInit(&hlpuart1);
   0 V8 ~1 m+ s4 j1 ^
6.   HAL_UART_Receive_IT(&hlpuart1,(uint8_t *)&HLPUSART_NewData, 1); //再开启接收中断
   
7.   HLPUSART_RX_STA = 0;
   7 x, y% ^9 n* c0 ?. I- f4 a
8.   //
   
9.   printf("app restart now!\r\n");
   3 d. [% t. E4 Q, p/ `' Z1 p
10.   uint8_t wdt_flag = 1;
    
11.   uint8_t printf_flag = 1;
      E( ~2 J6 P/ L: g4 I5 v( z' J
12.   MX_WWDG_Init();
    
13.   /* USER CODE END 2 */

复制代码

0 V$ B$ ?( p% C+ j) _. s        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。
2 ?# p! e- H3 O, t5 b7 U, E9 }2 P& Z+ w

1. /* Infinite loop */
     n* a9 s) d" C* \5 @$ r
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   ; x& n) E% s3 l9 e5 a
3.   while (1)
   
4.   {
   + A8 w, Z9 @/ K6 S
5.           if(1==wdt_flag){
   2 r: B) v1 b: |7 m$ H
6.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
   2 @1 W7 t4 w6 N7 E7 V6 @9 [9 f
7.                   delay_us(10);//等待
   & F' a: d1 m5 Z& T1 f3 J* u
8.           }
   
9.           if(2==wdt_flag){
   7 `7 k3 Y% g( P; D1 m" q( |9 s
10.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
    ! F  T1 A8 K- u2 j4 {3 Q& P% _
11.                     delay_ms(10);//等待
    
12.             }
    
13.           if(3==wdt_flag){
    
14.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
    
15.                   delay_s(1);//等待
    
16.           }
    - ?- M6 ]7 M( ~$ j* k4 B
17.           if(printf_flag)
    
18.           {
    4 \) V7 ]9 k) `$ u) q
19.                   printf("current wdt_flag=%u!\r\n",wdt_flag);
    
20.                   printf_flag = 0;
    / b; U. E; b$ Z- F! u
21.           }
    8 H$ a- k: A8 p4 t; [6 t5 a
22.           if(KEY_0())
    
23.           {
    
24.                   wdt_flag = 0;
    
25.                   printf("WWDG_Refresh stop!\r\n");
    ' a+ B9 n- {9 j5 W9 K4 l6 l
26.                   delay_us(1);//等待
    3 }5 \& G$ F* g8 B* R
27.                   printf_flag =1;
    
28.           }
    
29.           if(KEY_1())
    $ p2 ~. b: Y. ?& s1 a
30.             {
    # j& P  H1 C$ O* y* w" v! G: R
31.                   wdt_flag = 2;
    # S1 s9 H% z& R7 T+ v4 b- c
32.                   printf("WWDG_Refresh before WIN Time!\r\n");
    
33.                   delay_us(1);//等待
    
34.                   printf_flag =1;
    
35.             }
    
36.           if(KEY_2())
    
37.             {
    6 g* x. ]5 h5 y( H3 j* a
38.                   wdt_flag = 3;
    - X& G1 {/ H1 e7 a/ S  B
39.                   printf("WWDG_Refresh after 0X40 Time!\r\n");
    ( N9 {7 g$ c! X/ z+ R' u& A! K5 v
40.                   delay_us(1);//等待
    6 p7 P% ^6 ?9 t9 Z. Z0 v0 v
41.                   printf_flag =1;
    ( t* f1 C9 ?" N- l
42.             }
    + N( \- D2 a% @7 Q' V
43.     /* USER CODE END WHILE */

复制代码

  R. l  P: J. G, L' s8 N四、编译及测试
1 J+ v$ Q6 t5 b: F2 o        4.1 编译
* n1 f) j: v7 ?) P: C9 J



         4.2 测试
2 B$ r6 R4 R3 M  z# s: J6 P3 P        打开串口助手，连接上开发板，按键0、1、2观察效果：
# U0 I) d! B- F' s) a- [


————————————————
版权声明：py_free-物联智能
4 \; N8 q+ n* V$ I8 i& h如有侵权请联系删除
; ?; `* K6 s3 \6 ^8 I' M  h6 A' m" I
; G, m8 c, a! Q' G1 T. E
. T4 c% n$ p0 t0 v' f