一、stm32的WWDG说明
       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。

        相比独立看门狗，窗口看门狗WWDG有以下特点：
        【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。

        1.2 WWDG的cubeMX配置及说明
        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。


        【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。

        【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
        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。



         WWDG时钟（Hz）=PCLK1/（4096*预分频器）；

        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。

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

        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：



         开启WWDG中断功能



         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：

        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：

        t＞3.2768ms*（0X64-0X64）=0ms；

        t＜3.2768ms*（0X64-0X40）=117.9648ms。


       2.3 工程高级配置
         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。



        生成代码输出。

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。



         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。



         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。





         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。



         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)
   
3. {
   
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
        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。

        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
   
9. 
   
10. #endif /* DELAY_DELAY_H_ */

复制代码

        delay.c，

1. #include "delay.h"
   
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
   
8.     while (delay--); //循环delay次，达到1微秒延时
   
9. }
   
10. 
    
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
    
14.         }
    
15. }
    
16. 
    
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
    
20.         }
    
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。


        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：

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   
3. #include "wwdg.h"
   
4. #include "../../ICore/key/key.h"
   
5. #include "../../ICore/led/led.h"
   
6. #include "../../ICore/print/print.h"
   
7. #include "../../ICore/usart/usart.h"
   
8. #include "../../ICore/delay/delay.h"
   
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;
   
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。

1.   /* Initialize all configured peripherals */
   
2.   MX_GPIO_Init();
   
3.   MX_LPUART1_UART_Init();
   
4.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
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;
   
8.   //
   
9.   printf("app restart now!\r\n");
   
10.   uint8_t wdt_flag = 1;
    
11.   uint8_t printf_flag = 1;
    
12.   MX_WWDG_Init();
    
13.   /* USER CODE END 2 */

复制代码

        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 */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
3.   while (1)
   
4.   {
   
5.           if(1==wdt_flag){
   
6.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
   
7.                   delay_us(10);//等待
   
8.           }
   
9.           if(2==wdt_flag){
   
10.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
    
11.                     delay_ms(10);//等待
    
12.             }
    
13.           if(3==wdt_flag){
    
14.                   HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);
    
15.                   delay_s(1);//等待
    
16.           }
    
17.           if(printf_flag)
    
18.           {
    
19.                   printf("current wdt_flag=%u!\r\n",wdt_flag);
    
20.                   printf_flag = 0;
    
21.           }
    
22.           if(KEY_0())
    
23.           {
    
24.                   wdt_flag = 0;
    
25.                   printf("WWDG_Refresh stop!\r\n");
    
26.                   delay_us(1);//等待
    
27.                   printf_flag =1;
    
28.           }
    
29.           if(KEY_1())
    
30.             {
    
31.                   wdt_flag = 2;
    
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.             {
    
38.                   wdt_flag = 3;
    
39.                   printf("WWDG_Refresh after 0X40 Time!\r\n");
    
40.                   delay_us(1);//等待
    
41.                   printf_flag =1;
    
42.             }
    
43.     /* USER CODE END WHILE */

复制代码

四、编译及测试
        4.1 编译




         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：



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