看门狗介绍（2） 软件设计, 定时器, 可靠性, 子程序

yuyang911220

看门狗软件复位

• 　　看门狗复位电路主要是利用ARM正常工作时，定时复位计数器，使得计数器的值不超过某一值；当ARM不能正常工作时，由于计数器不能被复位，因此其计数会超过某一值，从而产生复位脉冲，使得ARM恢复正常工作状态。
  　　看门狗复位电路的可靠性主要取决于软件设计，即将定时向复位电路发出脉冲的程序放在何处，在一般设计中，将此段程序放在定时器中断服务子程序中。然而，有时这种设计仍然会引起程序工作不正常，原因主要是，当程序异常发生在定时器初始化及开中断之后时，这种情况就有可能不能由Watch dog复位电路校正回来。
  　　因为定时器中断一直在产生，即使程序工作不正常，Watch dog也能被正常复位。为此可以使用定时器加预设的设计方法，即在初始化时压入堆栈一个地址，在此地址内执行的是一条关中断和一条死循环语句。在所有不被程序代码占用的地址尽可能地用子程序返回指令代替，这样，当程序异常后，其进入陷阱的可能性将大大增加。而一旦进入陷阱，定时器就会停止工作并且关闭中断，从而使Watch dog复位电路产生一个复位脉冲将ARM复位。
  　　看门狗应用程序如下所示。
  
  

  
  
  

看门狗工作原理

• 　　由看门狗WDT引发系统复位的电路结构等效图如图所示。从该图中可以看出，只有当状态信号SLEEP＝1，即单片机处于非睡眠状态时，看门狗超时溢出才会引发单片机的复位操作。而在单片机处于睡眠状态，即状态信号SLEEP＝0时，看门狗超时溢出会唤醒单片机。
  
  

  

  　　图  看门狗复位电路结构等效电路
  　　看门狗就是一个用独立时钟源提供的脉冲进行累加计数的计数器，无需任何外部元件。独立的RC时钟信号源是指RC振荡器与OSC1（ULKIIN）引脚的外接RC振荡器，OSC1和OSC2外接晶体振荡器／陶瓷谐振器构成的单片机系统时钟是分离的。这就意味着，即使单片机进入系统时钟停振的睡眠状态，监视定时器WDT仍然能够运行。
  　　在单片机执行程序期间，一次看门狗WDT超时溢出，将使单片机产生复位操作（称为WDT复位）。如果单片机处于睡眠状态，一次看门狗WDT超时溢出将使单片机被唤醒，恢复正常运行状态，并且继续执行在进入睡眠之前被搁置的程序（称为WDT唤醒）。
  　　每次看门狗超时溢出，都会使得状态寄存器STATUS中的了T0位被清0，以记录曾经发生的这次看门狗溢出事件，供作程序查询判断用。
  　　即当WDTE＝0时，看门狗WDT将被永久禁止；当WDTE＝1时，看门狗WDT将被永久启用。就是说，只要WDTE被定义成1，以后在用户程序中将再也无法禁止看门狗的运行。
  　　若想不让看门狗WDT发生超时溢出，在用户程序中只能不停地、周期性地将看门狗计时器清0，使它不会因计数到超过最大值而溢出。
  　　看门狗计时器的计时周期取决于独立RC振荡源的频率和计时器的宽度，同时在一定程度上受到工作电压、环蟑温度、制作工艺等因素的影响。
  　　另外，看门狗的超时周期还可以借助于分频器以及分频器的分频比，在一定范围内改变和延长。分频器是否配置给看门狗使用，可以通过用户程序定义选项寄存器OPTION KEG的PSA位进行设置。