【自由看门狗配置及计算】

一、看门狗使用场景

看门狗是一个硬件计时电路，用来监测由软件故障导致的系统故障。

片上有两个看门狗定时器外设，自由看门狗定时器（FWDGT也叫独立看门狗）和窗口看门狗定时器（WWDGT）。

当嵌入式程序在运行过程中发生死机或程序跑飞的情况下，一般都是要手动进行开关机或者复位，让程序能够重新运行。但是当一个嵌入式系统被安装到一些特殊位置时，若发生死机又不能及时进行手动复位，这时就需要看门狗了。

二、自由看门狗定时器(FWDGT)时钟源

以STM32为例，其自由看门狗定时器(FWDGT)使用的是LSI（40KHz），
以GD32为例，其自由看门狗定时器(FWDGT)使用独立的时钟源(IRC40K)。

因此就算是主时钟失效了，它仍然能保持工作状态，这非常适合于需要独立环境且对计时精度要求不高的场合。

三、FWDGT 的主要特性

当内部向下计数器的计数值达到0，自由看门狗会产生一个复位。使能自由看门狗的寄存器写保护功能可以避免寄存器的值被意外的配置篡改。

四、FWDGT 寄存器配置

以GD32为例。
自由看门狗定时器带有一个 8 级预分频器和一个 12 位的向下递减计数器。
自由看门狗定时器框图：
在这里插入图片描述

1、 FWDGT配置内容

时钟源
计算分频系数和重装载值（根据想要的触发周期）

2、控制寄存器 (FWDGT_CTL)

主要是通过配置不同的值来设置FWDGT的功能。
在这里插入图片描述
向控制寄存器（FWDGT_CTL）中：

写入0xCCCC可开启自由看门狗定时器，计数器开始向下计数。当计数器记到0x000，产生一次复位。
写入0xAAAA可重装载计数器，重装载值来源于FWDGT_RLD寄存器。
软件可以在计数器计数值达到0x000之前可以通过重装载计数器来阻止看门狗定时器复位。

3、预分频寄存器 (FWDGT_PSC)

在这里插入图片描述

该寄存器用于存储FWDGT的分频系数。由上图可知，只有低3位是可以读写的，若分频系数设为64时，写入寄存器的值为0x04.

4、重装载寄存器 (FWDGT_RLD)

在这里插入图片描述
该寄存器用于存储递减计数器的重装载值，就是预先设置一个值，计数启动后，递减计数器从该值开始递减，当递减至0的时候就将该值赋给递减计数器，继续开始下一轮递减，周而复始，直至计时结束；

用户手册给出了各种分频系数下最大支持的计数周期，比如分频系数选择64，则在最大计数值4096的限制下，其支持得到的最大计数周期为6553.6ms.。若你想要的触发周期是10s，就不能选择64分频，可选择128、256作为分频系数。

5、状态寄存器 (FWDGT_STAT)

判断FWDGT的状态在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

由上可知：FWDGT和普通定时器的原理是一样的，也是通过设置一个频率，然后不停地进行计数。不同的是FWDGT当计数值超过设定值时，若不进行喂狗，就会复位系统，需要注意的是，看门狗一旦启动就不能停止，只能通过复位或掉电停止。

五、FWDGT 计数频率计算

计算公式：
Tout = ( 1 / (时钟源频率/ 分频系数)) * 重载值
注意：重载值最大值为4096.
假设自由看门狗的溢出时间Tout为1s，当着1s之内不进行喂狗的话，独立看门狗就会复位系统。

示例：
自由看门狗时钟源：40KHZ
期望触发周期：1s
由上可知，满足周期1s的，可以选择16、32 64 128 256

以32分频：
独立看门狗计数时钟频率f=40KHz/32=1250Hz；
计数一次耗时t=1/f=1/1250s；
计时1s时，需要计数次数n=1250；
Tout = ( 1 / (40KHz/ 32)) * 1250
即看门狗配置为：
预分频为32，重装载值为1250；

/*配置独立时钟源*/
//enable IRC40K
rcu_osci_on(RCU_IRC40K);
//wait till IRC40K is ready
rcu_osci_stab_wait(RCU_IRC40K);/*设置看门狗预分频系数和重装载值*/
fwdgt_config(1250, FWDGT_PSC_DIV32);
fwdgt_enable();/*在程序中定期喂狗，否则将导致程序重启*/
fwdgt_counter_reload();//喂狗