STM32F4 HAL库开发 -- 独立看门狗（IWDG）

Posted 2021-10-13 聚优致成

之前讲过看门狗，参看：STM32开发 – 看门狗详解

一、HAL库配置独立看门狗步骤

1、取消寄存器写保护，设置看门狗预分频系数和重装载值。

首先我们必须取消 IWDG_PR和 IWDG_RLR寄存器的写保护，这样才可以设置寄存器IWDG_PR和 IWDG_RLR的值。取消写保护和设置预分频系数以及重装载值载HAL库中是通过函数HAL_IWDG_Init实现的。
该函数声明为：

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Init(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg)；

该函数只有一个入口参数hiwdg，该参数是HAL_StatusTypeDef 结构体指针类型。
接下来我们看看结构体HAL_StatusTypeDef 定义：

typedef struct
{
  IWDG_TypeDef                 *Instance;  /*!< Register base address    */

  IWDG_InitTypeDef             Init;       /*!< IWDG required parameters */
} IWDG_HandleTypeDef;

成员变量Instance用来设置看门狗寄存器基地址，实际上在HAL库中已经通过标识符定义了，这里对于独立看门狗直接设置为标识符IWDG即可。
成员变量Init是一个IWDG_InitTypeDef结构体类型，该结构体只有2个成员变量，分别用来设置独立看门狗的预分频系数和重装载值，定义如下：

typedef struct
{
  uint32_t Prescaler;  /*!< Select the prescaler of the IWDG.
                            This parameter can be a value of @ref IWDG_Prescaler */

  uint32_t Reload;     /*!< Specifies the IWDG down-counter reload value.
                            This parameter must be a number between Min_Data = 0 and Max_Data = 0x0FFF */

} IWDG_InitTypeDef;

HAL_IWDG_Init 函数使用的一般方法为：

IWDG_HandleTypeDef hiwdg; //独立看门狗句柄

void MX_IWDG_Init(void)
{

  hiwdg.Instance = IWDG;  //独立看门狗
  hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_64; //设置IWDG分频系数
  hiwdg.Init.Reload = 4095;	//重装载值
  if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

上面程序的作用是初始化IWDG，设置分频系数64，重装载值为4095。设置玩预分频系数和重装载值后，我们就可以知道看门狗的喂狗时间（也就是看门狗溢出时间），该时间的计算方式为：

Tout=((4×2^prer) ×rlr) /32

其中：

#define IWDG_PRESCALER_64               IWDG_PR_PR_2                                    /*!< IWDG prescaler set to 64  */
#define IWDG_PR_PR_2                        (0x4UL << IWDG_PR_PR_Pos)           /*!< 0x00000004 */

Tout 为看门狗溢出时间（单位为 ms）； prer 为看门狗时钟预分频值（ IWDG_PR 值），范围为 0~7； rlr 为看门狗的重装载值（ IWDG_RLR 的值）；
比如我们设定prer值为4（4 代表的是 64 分频， HAL 库中可以使用宏定义标识符IWDG_PRESCALER_64），rlr值为4095，那么就可以得到Tout=64×4095/32=8190ms。这样，看门狗的溢出时间就是8190ms。只要你在一秒钟之内，有一次写入 0XAAAA 到 IWDG_KR，就不会导致看门狗复位（当然写入多次也是可以的）。这里需要提醒大家的是，看门狗的时钟不是准确
的 32Khz，所以在喂狗的时候，最好不要太晚了，否则，有可能发生看门狗复位。

下图为STM32F407的独立看门狗时钟 32KHz。

下图为STM32F105的独立看门狗时钟 40KHz。

2、重载计数值喂狗（向IWDG_KR 写入 0XAAAA）

在HAL中重载计数值得函数是HAL_IWDG_Refresh，该函数声明为：

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Refresh(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg)；

该函数有一个入口参数为前面讲解的HAL_StatusTypeDef 结构体类型指针，它的作用是把值0xAAAA写入到IWDG_KR 寄存器，从而触发计数器重载，即实现独立看门狗的喂狗操作。

//喂独立看门狗
void IWDG_Feed(void)
{   
  HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); 
}

#define __HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER(__HANDLE__)       WRITE_REG((__HANDLE__)->Instance->KR, IWDG_KEY_RELOAD)
#define IWDG_KEY_RELOAD                 0x0000AAAAu  /*!< IWDG Reload Counter Enable   */

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Refresh(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg)
{
  /* Reload IWDG counter with value defined in the reload register */
  __HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER(hiwdg);

  /* Return function status */
  return HAL_OK;
}

3、启动看门狗（向IWDG_KR写入0xCCCC）

HAL 库函数里面启动独立看门狗的函数是 HAL_IWDG_Start：

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Start(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg);

通过上面3个步骤，我们就可以启动STM32F4的独立看门狗了，使能了看门狗，在程序里面就必须间隔一定时间喂狗，否则将导致程序复位。

二、STM32CubeMX配置IWDG

在 Pinout 界面的 Peripherals 一栏选择 IWDG，然后勾选上 Activated 选项即可使能 IWDG。依次配置 IWDG 的预分频系数和自动装载值。