單片機(jī)的看門狗（Watchdog Timer）是一種硬件電路，用于監(jiān)控單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)單片機(jī)由于軟件或硬件故障導(dǎo)致程序運(yùn)行異常或停滯時(shí)，看門狗能夠檢測(cè)到這種情況，并采取措施使系統(tǒng)復(fù)位，從而恢復(fù)正常運(yùn)行?？撮T狗的主要工作原理如下：

定時(shí)器：看門狗通常包含一個(gè)定時(shí)器，這個(gè)定時(shí)器會(huì)在單片機(jī)正常工作時(shí)被周期性地重置。如果單片機(jī)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有重置看門狗定時(shí)器，那么看門狗會(huì)認(rèn)為單片機(jī)出現(xiàn)了異常。

超時(shí)復(fù)位：一旦看門狗定時(shí)器超時(shí)，它將觸發(fā)一個(gè)復(fù)位信號(hào)，將單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)，從而允許系統(tǒng)重新啟動(dòng)并嘗試恢復(fù)正常操作。

中斷或處理程序：在某些設(shè)計(jì)中，看門狗超時(shí)可以觸發(fā)一個(gè)中斷，允許執(zhí)行特定的錯(cuò)誤處理程序，而不是立即復(fù)位。這樣可以在系統(tǒng)復(fù)位前進(jìn)行一些日志記錄或清理操作?？撮T狗在那些對(duì)安全性和穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用中特別重要，如工業(yè)控制、汽車電子、醫(yī)療設(shè)備和航空航天等領(lǐng)域。通過(guò)使用看門狗，可以大大減少系統(tǒng)因軟件故障而導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)間不可用或錯(cuò)誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。CW32單片機(jī)有兩個(gè)看門狗：獨(dú)立看門狗IWDT和窗口看門狗WWDT。

獨(dú)立看門狗IWDT：獨(dú)立看門狗定時(shí)器 (IWDT)，使用專門的內(nèi)部 RC 時(shí)鐘源 RC10K，可避免運(yùn)行時(shí)受到外部因素影響。一旦啟動(dòng) IWDT，用戶需要在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)對(duì) IWDT 的計(jì)數(shù)器進(jìn)行重載，否則計(jì)數(shù)器溢出會(huì)觸發(fā)復(fù)位或產(chǎn)生中斷信號(hào)。IWDT 啟動(dòng)后，可停止計(jì)數(shù)?？蛇x擇在深度休眠模式下 IWDT 保持運(yùn)行或暫停計(jì)數(shù)。

IWDT的功能框圖如下：

IWDT 由一個(gè) 12 位可重載的向下計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，其計(jì)數(shù)時(shí)鐘源為內(nèi)部專用低速 RC 振蕩器 RC10K，通過(guò)控制寄存器IWDT_CR 的 PRS 位域可對(duì)其時(shí)鐘源 RC10K 信號(hào)進(jìn)行 4 ~ 512 的預(yù)分頻。IWDT 計(jì)數(shù)器發(fā)生溢出時(shí)可選擇產(chǎn)生中斷和復(fù)位信號(hào)。

窗口看門狗WWDT：窗口看門狗定時(shí)器 (WWDT)，用戶需要在設(shè)定的時(shí)間窗口內(nèi)進(jìn)行刷新，否則將觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位。WWDT 通常被用來(lái)監(jiān)測(cè)有嚴(yán)格時(shí)間要求的程序執(zhí)行流程，防止由外部干擾或未知條件造成應(yīng)用程序的執(zhí)行異常， 導(dǎo)致發(fā)生系統(tǒng)故障。

WWDT的功能框圖如下

WWDT 內(nèi)含一個(gè) 7 位遞減計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)時(shí)鐘源為內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘 PCLK，通過(guò)控制寄存器 WWDT_CR1 的 PRS 位域 可對(duì)其時(shí)鐘源 PCLK 進(jìn)行分頻，分頻后得到計(jì)數(shù)時(shí)鐘 WWDTCLK 用來(lái)驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。WWDT 在深度休眠模式下將停止計(jì)數(shù)，CPU 被喚醒后恢復(fù)正常工作。獨(dú)立看門狗更注重在極端情況下的系統(tǒng)恢復(fù)能力，而窗口看門狗則提供了更靈活的時(shí)間窗口管理，以便更精確地監(jiān)控程序的執(zhí)行。開(kāi)發(fā)者需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的看門狗類型。

審核編輯 黃宇