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深入解析看门狗电路：原理、应用与STM32实现

看门狗（Watchdog Timer，简称WDT）是一种重要的硬件电路，用于监控微控制器（MCU）或系统芯片（SoC）的运行状态，确保系统在出现异常时能够及时恢复。本文将深入解析看门狗电路的原理、应用，并以STM32微控制器为例，介绍其看门狗的实现方式。

看门狗的基本原理

看门狗本质上是一个定时器，它要求MCU在设定的时间内发出一个周期性的信号，即“喂狗”信号。如果MCU在规定时间内未能发出该信号，看门狗电路就会认为系统出现了异常，并触发一个复位信号，使MCU或系统重新启动。

看门狗的应用场景

看门狗在以下场景中具有重要作用：

软件异常：当程序陷入死循环或无限循环时，看门狗可以及时复位系统，防止系统长时间处于异常状态。

硬件故障：在硬件故障导致MCU无法正常工作时，看门狗可以触发系统复位，恢复系统正常运行。

系统监控：看门狗可以用于监控系统运行状态，及时发现并处理异常情况。

STM32微控制器的看门狗功能

STM32微控制器内置了两种看门狗：独立看门狗（IWDG）和窗口看门狗（WWDG）。

1. 独立看门狗（IWDG）

独立看门狗使用独立的低速时钟源，即使主系统时钟故障也能正常运行。其特点如下：

使用独立的低速时钟源，不受主系统时钟影响。

具有可配置的超时时间，适用于不同场景的需求。

支持手动复位和自动复位。

2. 窗口看门狗（WWDG）

窗口看门狗使用系统时钟，具有可配置的时间窗口。其特点如下：

使用系统时钟，与主系统时钟同步。

具有可配置的时间窗口，适用于实时监控任务执行时间。

支持死前中断，可用于报警功能。

STM32看门狗的实现方法

以下以STM32F103系列为例，介绍如何实现看门狗功能。

1. 初始化看门狗

在程序开始时，需要初始化看门狗，包括设置超时时间、启用看门狗等。以下为初始化代码示例：

void IWDG_Init(void)

IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); // 启用写访问

IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_32); // 设置预分频系数为32

IWDG_SetReload(4095); // 设置重装载值为4095

IWDG_ReloadCounter(); // 重置看门狗计数器

IWDG_Enable(); // 启用看门狗

2. 定期喂狗

在程序运行过程中，需要定期喂狗，以防止看门狗超时。以下为喂狗代码示例：

void Feed_Watchdog(void)

IWDG_ReloadCounter(); // 重置看门狗计数器

3. 看门狗中断处理

当看门狗超时时，会触发一个中断。以下为中断处理函数示例：

void IWDG_IRQHandler(void)

if (IWDG_GetFlagStatus(IWDG_FLAG_EWI) != RESET)

{

IWDG_ClearFlag(); // 清除中断标志

// 处理看门狗超时后的相关操作

}

看门狗电路在确保系统稳定运行方面发挥着重要作用。本文介绍了