看门狗技术实战:构建嵌入式系统抗死机能力的核心策略

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在复杂的嵌入式应用中,死机风险无处不在。看门狗定时器以“监督员”角色,通过预设的监控周期与反馈协议,实时验证程序健康度,若出现超时未响应则执行系统重置,其配置技巧是提升抗风险能力的关键。

本文将分享正常运行情况和模拟故障场景两个示例,带你快速了解看门狗定时器在嵌入式系统中的运用要点。

嵌入式系统

最新源码及实操教程详见:https://docs.openluat.com/air8101/luatos/app/common/wdt/
 

注意:模组/芯片的内部硬狗,能解决绝大多数情况下的死机问题。但如果有要求非常高的场景, 依然建议外挂硬件,然后通过gpio/i2c定时喂狗。

一、正常运行情况

LuatOS的看门狗wdt操作库,为嵌入式系统提供了关键的系统稳定性保障机制。

在正常运行情况下,示例代码会初始化看门狗库,并设置超时时间和喂狗周期。然后创建一个任务,该任务会定期喂狗,以防止看门狗定时器超时。如果看门狗定时器超时,系统将自动重启。

1.1  完整示例代码

如下图,初始化wdt库,设置超时时间为9秒。设置一个定时器每3秒喂一次看门狗,确保设备在正常运行的情况下不会重启;若发生软件崩溃或硬件故障,最多18秒后将自动重启设备。

嵌入式系统

1.2 示例运行结果

Air8101核心板/开发板通过LuaTools烧录内核固件和demo脚本代码。烧录成功后开机运行,通过LuaTools日志查看运行结果。

设备启动,程序正常运行:

嵌入式系统

二、添加死循环模拟故障场景 

我们在原有正常运行示例代码中创建了一个新的任务,命名为fault_task,它将进入一个死循环。由于这个新任务阻断了喂狗操作,设备将在超时后自动重启。这样,我们就可以有效地模拟看门狗的超时情况。

创建一个新的任务来模拟故障场景:

嵌入式系统


2.1 完整示例代码

嵌入式系统

 

嵌入式系统

2.2 示例运行结果
 

Air8101核心板/开发板通过LuaTools烧录内核固件和demo脚本代码。烧录成功后开机运行,通过LuaTools日志查看运行结果。

看门狗超时被触发,系统崩溃导致重启:

嵌入式系统

今天的内容就分享到这里了~

审核编辑 黄宇

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