總結(jié)獨(dú)立看門狗和窗口看門狗的區(qū)別

STM32有兩個(gè)看門狗，獨(dú)立看門狗和窗口看門狗。其實(shí)兩者的功能是類似的，只是喂狗的限制時(shí)間不同。

獨(dú)立看門狗(Independent watchdog)和窗口看門狗(Window watchdog)是用于系統(tǒng)監(jiān)控和保護(hù)的兩種不同類型的硬件或軟件機(jī)制。

1. 獨(dú)立看門狗：

- 用于監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

- 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或停滯時(shí)，獨(dú)立看門狗會(huì)觸發(fā)并重新啟動(dòng)系統(tǒng)，以避免系統(tǒng)永久停止或陷入無限循環(huán)。

- 獨(dú)立看門狗通常是一個(gè)獨(dú)立的硬件模塊，其操作不受主處理器的控制，因此即使主處理器出現(xiàn)故障，獨(dú)立看門狗仍然能夠觸發(fā)系統(tǒng)的重啟。

2. 窗口看門狗：

- 也稱為軟件看門狗(Software watchdog)。

- 與獨(dú)立看門狗不同，窗口看門狗通常是通過軟件實(shí)現(xiàn)的一種監(jiān)控機(jī)制。

- 窗口看門狗監(jiān)視特定的軟件進(jìn)程或任務(wù)，并在該任務(wù)的運(yùn)行時(shí)間超出了預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口時(shí)，重啟或采取其他預(yù)定義的應(yīng)對(duì)措施。

- 如果需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，并且希望即使主處理器出現(xiàn)故障也能夠進(jìn)行系統(tǒng)的重啟，那么可以選擇獨(dú)立看門狗。

- 如果只需要監(jiān)視特定的軟件進(jìn)程或任務(wù)，并在其運(yùn)行超時(shí)時(shí)采取措施，那么可以選擇窗口看門狗。

什么時(shí)候用不同的狗?

1. 獨(dú)立看門狗：

- 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)：例如工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、嵌入式控制系統(tǒng)等，對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

- 嵌入式系統(tǒng)：例如用于汽車電子、家電控制、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，需要保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的應(yīng)用。

- 遙測(cè)設(shè)備：例如遠(yuǎn)程監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行且自動(dòng)化程度較高的項(xiàng)目。

2. 窗口看門狗：

- 嵌入式軟件開發(fā)：對(duì)于需要在單片機(jī)上運(yùn)行的軟件，可以使用窗口看門狗來監(jiān)視軟件的運(yùn)行情況，確保軟件不會(huì)陷入死循環(huán)或其他異常情況。

- 通信系統(tǒng)：例如通過串口或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的項(xiàng)目，可以使用窗口看門狗監(jiān)視通信任務(wù)的執(zhí)行情況，避免通信超時(shí)或死鎖等問題。

- 數(shù)據(jù)采集與處理：對(duì)于需要定時(shí)采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理的項(xiàng)目，可以使用窗口看門狗監(jiān)視數(shù)據(jù)采集和處理任務(wù)，確保任務(wù)能夠在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成。

窗口看門狗

窗口看門狗，之所以稱為窗口，是因?yàn)槠湮构窌r(shí)間是一個(gè)有上下限的范圍內(nèi)，你可以通過設(shè)定相關(guān)寄存器，設(shè)定其上限時(shí)間和下限時(shí)間。喂狗的時(shí)間不能過早也不能過晚。

圖1 窗口型看門狗

窗口看門狗的上窗口就是配置寄存器WWDG->CFR里設(shè)定的W[6:0];下窗口是固定的0x40;當(dāng)窗口看門狗的計(jì)數(shù)器在上窗口值之外，或是低于下窗口值都會(huì)產(chǎn)生復(fù)位。

圖2 窗口型看門狗工作原理

上窗口的值可以只有設(shè)定，7位二進(jìn)制數(shù)最大只可以設(shè)定為127(0x7F)，最小又必須大于下窗口的0x40，所以其取值范圍為64~127(即：0x40~0x7F);配置寄存器WWDG->CFR中為計(jì)數(shù)器設(shè)定時(shí)鐘分頻系數(shù)，確定這個(gè)計(jì)數(shù)器可以定時(shí)的時(shí)間范圍，從而確定窗口的時(shí)間范圍。

窗口看門狗的時(shí)鐘來自于PCLK1，在時(shí)鐘配置中，其頻率為外部時(shí)鐘經(jīng)倍頻器后的二分頻時(shí)鐘，即為36MHz，根據(jù)手冊(cè)可以知道其定時(shí)時(shí)間計(jì)算方法：

與獨(dú)立看門狗的對(duì)比

1

使用條件對(duì)比

2

特點(diǎn)對(duì)比

3

兩者的區(qū)別

獨(dú)立看門狗與窗口看門狗的區(qū)別如下：

獨(dú)立看門狗沒有中斷，窗口看門狗有中斷。

獨(dú)立看門狗有硬件軟件之分，窗口看門狗只能軟件控制。

獨(dú)立看門狗只有下限，窗口看門狗有下限和上限。

獨(dú)立看門狗是12位遞減的， 窗口看門狗是7位遞減的。

獨(dú)立看門狗是用的內(nèi)部大約40KHz的RC振蕩器，窗口看門狗是用的系統(tǒng)時(shí)鐘APB1ENR

獨(dú)立看門狗沒有中斷功能，只要在計(jì)數(shù)器減到0(下限)之前，重新裝載計(jì)數(shù)器的值，就不會(huì)產(chǎn)生復(fù)位。

窗口看門狗有中斷，這個(gè)中斷的作用是在計(jì)數(shù)器達(dá)到下限0x40的時(shí)候，產(chǎn)生中斷，讓你喂狗;如果你不喂狗，計(jì)數(shù)器的值變?yōu)?x3f的時(shí)候，將會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位;即使是喂狗，也應(yīng)該在中斷里快速喂狗，要不時(shí)間長(zhǎng)了計(jì)數(shù)器減1也會(huì)變成0x3f產(chǎn)生復(fù)位。

窗口看門狗還有一個(gè)上限值，這個(gè)值如果大于計(jì)數(shù)器的初始值，那么就沒有任何作用了;這個(gè)值小于計(jì)數(shù)器初始值的時(shí)候，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值大于上限值時(shí)你對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行裝載，將會(huì)產(chǎn)生復(fù)位，只有在計(jì)數(shù)器減到小于上限值時(shí)，你才能重新裝載計(jì)數(shù)器。意思就是說只有計(jì)數(shù)器的值在上限值和下限值之間你才能裝載計(jì)數(shù)器，否則就會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位，當(dāng)上限值小于下限值，也沒有意義。