第八章 独立看门狗（IWDG）

单芯片解决方案，开启全新体验——W55MH32 高性能以太网单片机

W55MH32是WIZnet重磅推出的高性能以太网单片机，它为用户带来前所未有的集成化体验。这颗芯片将强大的组件集于一身，具体来说，一颗W55MH32内置高性能Arm® Cortex-M3核心，其主频最高可达216MHz；配备1024KB FLASH与96KB SRAM，满足存储与数据处理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP协议栈、内置MAC以及PHY，拥有独立的32KB以太网收发缓存，可供8个独立硬件socket使用。如此配置，真正实现了All-in-One解决方案，为开发者提供极大便利。 

在封装规格上，W55MH32 提供了两种选择：QFN68和QFN100。

W55MH32Q采用QFN68封装版本，尺寸为8x8mm，它拥有36个GPIO、3个ADC、12通道DMA、17个定时器、2个I2C、3个串口、2个SPI接口（其中1个带I2S接口复用）、1个CAN以及1个USB2.0。在保持与同系列其他版本一致的核心性能基础上，仅减少了部分GPIO以及SDIO接口，其他参数保持一致，性价比优势显著，尤其适合网关模组等对空间布局要求较高的场景。紧凑的尺寸和精简化外设配置，使其能够在有限空间内实现高效的网络连接与数据交互，成为物联网网关、边缘计算节点等紧凑型设备的理想选择。 同系列还有QFN100封装的W55MH32L版本，该版本拥有更丰富的外设资源，适用于需要多接口扩展的复杂工控场景，软件使用方法一致。更多信息和资料请进入http://www.w5500.com/网站或者私信获取。 

此外，本W55MH32支持硬件加密算法单元，WIZnet还推出TOE+SSL应用，涵盖TCP SSL、HTTP SSL以及MQTT SSL等，为网络通信安全再添保障。 

为助力开发者快速上手与深入开发，基于W55MH32Q这颗芯片，WIZnet精心打造了配套开发板。开发板集成WIZ-Link芯片，借助一根USB C口数据线，就能轻松实现调试、下载以及串口打印日志等功能。开发板将所有外设全部引出，拓展功能也大幅提升，便于开发者全面评估芯片性能。 

若您想获取芯片和开发板的更多详细信息，包括产品特性、技术参数以及价格等，欢迎访问官方网页：http://www.w5500.com/，我们期待与您共同探索W55MH32的无限可能。

第八章 独立看门狗（IWDG）

本章分为如下几个小节：

1 IWDG 简介

2 IWDG 寄存器描述

3 程序设计

4 下载验证

1 IWDG 简介

W55MH32 内置两个看门狗，提供了更高的安全性、时间的精确性和使用的灵活性。两个看门狗设备(独立看门狗和窗口看门狗)可用来检测和解决由软件错误引起的故障；当计数器达到给定的超时值时，触发一个中断(仅适用于窗口型看门狗)或产生系统复位。独立看门狗(IWDG)由专用的低速时钟(LSI)驱动，即使主时钟发生故障它也仍然有效。窗口看门狗由从APB1时钟分频后得到的时钟驱动，通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早的操作。IWDG最适合应用于那些需要看门狗作为一个在主程序之外，能够完全独立工作，并且对时间精度要求较低的场合。WWDG 最适合那些要求看门狗在精确计时窗口起作用的应用程序。

1.1 IWDG 主要性能

自由运行的递减计数器。

时钟由独立的 RC 振荡器提供(可在停止和待机模式下工作)。

看门狗被激活后，则在计数器计数至 0x000 时产生复位。

1.2 WDG 功能描述

在键寄存器(IWDG_KR)中写入 0xCCCC ，开始启用独立看门狗；此时计数器开始从其复位值 0xFFF递减计数。当计数器计数到末尾 0x000 时，会产生一个复位信号(IWDG_RESET)。

无论何时，只要在键寄存器 IWDG_KR 中写入 0xAAAA ，IWDG_RLR 中的值就会被重新加载到计数器，从而避免产生看门狗复位。

1.3 硬件看门狗

如果用户在选择字节中启用了“硬件看门狗”功能，在系统上电复位后，看门狗会自动开始运行；如果在计数器计数结束前，若软件没有向键寄存器写入相应的值，则系统会产生复位。

1.4 寄存器访问保护

IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器具有写保护功能。要修改这两个寄存器的值，必须先向 IWDG_KR寄存器中写入 0x5555 。以不同的值写入这个寄存器将会打乱操作顺序，寄存器将重新被保护。重装载操作(即写入 0xAAAA )也会启动写保护功能。状态寄存器指示预分频值和递减计数器是否正在被更新。

1.5 调试模式

当微控制器进入调试模式时(Cortex-M3 核心停止)，根据调试模块中的 DBG_IWDG_STOP 配置位的状态，IWDG 的计数器能够继续工作或停止。详见有关调试模块的章节。独立看门狗框图如下：

注： 看门狗功能处于 VDD 供电区，即在停机和待机模式时仍能正常工作。看门狗超时时间(40kHz 的输入时钟(LSI)。

预分频系数	PR [2:0] 位	最短时间 (ms) RL [11:0]=0x000	最长时间 (ms) RL [11:0]=0xFFF
/4	0	0.1	409.6
/8	1	0.2	819.2
/16	2	0.4	1638.4
/32	3	0.8	3276.8
/64	4	1.6	6553.6
/128	5	3.2	13107.2
/256	6 或 7	6.4	26214.4

注： 这些时间是按照 40kHz 时钟给出。实际上，MCU 内部的 RC 频率会在 30kHz 到 60kHz 之间变化。此外，即使 RC 振荡器的频率是精确的，确切的时序仍然依赖于 APB 接口时钟与 RC 振荡器时钟之间的相位差，因此总会有一个完整的 RC 周期是不确定的。通过对 LSI 进行校准可获得相对精确的看门狗超时时间。有关 LSI 校准的问题。

2 IWDG 寄存器描述

可以用半字(16 位)或字(32 位)的方式操作这些外设寄存器。

2.1 (IWDG_KR)

地址偏移：0x00

复位值：0x0000 0000(在待机模式复位)

2.2 预分频寄存器(IWDG_PR)

地址偏移：0x04

复位值：0x0000 0000

2.3 重装载寄存器(IWDG_RLR)

地址偏移：0x08

复位值：0x0000 0FFF(待机模式时复位)

2.4 状态寄存器(IWDG_SR)

地址偏移：0x0C

复位值：0x0000 0000(待机模式时不复位)

注： 如果在应用程序中使用了多个重装载值或预分频值，则必须在 RVU 位被清除后才能重新改变预装载值，在 PVU 位被清除后才能重新改变预分频值。然而，在预分频和/或重装值更新后，不必等待 RVU 或 PVU 复位，可继续执行下面的代码。(即是在低功耗模式下，此写操作仍会被继续执行完成。)

2.5 WDG 寄存器映像

IWDG 寄存器映像和复位值。

3 程序设计

这段代码是基于W55MH32微控制器，主要实现了一个独立看门狗（IWDG）复位测试程序。独立看门狗是一种硬件定时器，用于监控系统运行状态，当系统因软件故障等原因无法正常工作时，看门狗会产生复位信号，使系统重新启动。该程序的具体功能如下：

1.初始化系统：初始化延时函数、串口通信，并获取系统时钟频率信息。

2.输出系统时钟信息：通过串口打印系统时钟（SYSCLK）、高速总线时钟（HCLK）、低速外设时钟（PCLK1）、高速外设时钟（PCLK2）和 ADC 时钟（ADCCLK）的频率。

3.初始化独立看门狗：配置独立看门狗的预分频器和重装载值，并使能独立看门狗。

 

// 使能对IWDG寄存器的写访问
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);

// 设置IWDG预分频器(64)和重装载值(2047)
IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_64);
IWDG_SetReload(0x7FF);

// 初始化并启用独立看门狗
IWDG_ReloadCounter();
IWDG_Enable();

 

4.等待用户输入：在主循环中不断检查用户是否通过串口输入字符 'r'，如果输入 'r'，则喂狗（重置看门狗计数器），并通过串口输出喂狗成功的信息。

 

// 从串口获取用户输入字符
uint8_t GetCmd(void);

// 判断是否需要喂狗并执行喂狗操作
if (GetCmd() == 'r') {
    IWDG_ReloadCounter();
    printf("Feed Dog Successn");
}

 

4 下载验证

审核编辑 黄宇