瑞萨RA系列FSP库开发实战指南之看门狗启动模式详细介绍和WDT实验

30.3

看门狗启动模式详细介绍

30.3.1

自启动模式

使用自启动模式时，堆栈选项卡上的配置将被忽略。使用BSP选项卡上的OFS设置配置监视器。

在自启动模式下，根据Flash中Option Function Selectregister0（OFS0）的设置，在复位状态释放后自动开始计数。

当选项功能中WDT启动方式选择位（OFS0.wdtstrt）为0时，选择自动启动方式，关闭WDT控制寄存器（WDTCR）、WDT复位控制寄存器（WDTRCR）、WDT计数停止控制寄存器（WDTCSTPR），打开OFS0寄存器的设置。

在复位状态下，WDT寄存器中的选项功能选择寄存器0（OFS0）的设置值如下：

时钟分频比

窗口起始和结束位置

超时时间

复位输出或中断请求

在睡眠模式时计数器停止控制

30.3.2

寄存器启动模式

当WDT的启动模式被选择时OFS0.WDTSTRT位被置1，选择寄存器启动模式和WDT控制寄存器（WDTCR），WDT重置控制寄存器（WDTRCR），WDT计数停止控制寄存器（WDT）释放重置状态后，在WDTCSTPR寄存器中将以下内容设置为休眠模式：

时钟分频比

窗口的开始和结束位置

在WDTCR寄存器中的超时时间

在WDTRCR寄存器中重置输出或中断请求输出

在WDTCSTPR寄存器转换到睡眠模式期间的计数器停止控制

此后，只要计数器在允许刷新的时间段内刷新，计数器的值就会在每次刷新时重置，并继续向下计数。只要计数继续，WDT就不输出复位信号。但是，如果由于程序失控而导致下计数器无法刷新，或者由于计数器在刷新允许的时间之外刷新而发生刷新错误，WDT将输出复位信号或不可屏蔽的中断请求（WDT_NMIUNDF）。可以在WDT复位中断请求选择位（WDTRCR.RSTIRQS）中选择复位输出或中断请求输出。

30.4

WDT实验

在本实验中，我们使用NMI中断输出来进行实验。

30.4.1

硬件设计

WDT一个

LED两个

按键一个

程序设计思路：WDT属于单片机内部资源，不需要外部电路，我们需要两个LED和一个按键来测试看门狗功能。

30.4.2

软件设计

编写两个WDT驱动文件，分别是bsp_wdt.c和bsp_wdt.h，用来存放WDT的初始化配置函数。并开启按键1的中断，在程序运行中，需要使用按键来不停的“喂狗”，以此来防止程序进入复位或者NMI。关于按键中断的相关知识可以查阅本教程第16章ICU—外部中断。

30.4.2.1

新建工程

由于本实验需要LED和按键中断模块，因此我们可以在前面ICU-外部中断章节的实验例程的基础上修改程序。

对于e2 studio开发环境：拷贝一份我们之前的e2s工程“16_ICU_External_Interrupt”，然后将工程文件夹重命名为“30_WDT”，最后再将它导入到我们的e2 studio工作空间中。

对于Keil开发环境：拷贝一份我们之前的Keil工程“16_ICU_External_Interrupt”，然后将工程文件夹重命名为“30_WDT”，并进入该文件夹里面双击Keil工程文件，打开该工程。

工程新建好之后，在工程根目录的“src”文件夹下面新建wdt文件夹，再进入“wdt”文件夹里面新建源文件和头文件：“bsp_wdt.c”和“bsp_wdt.h”。工程文件结构如下。

列表1：文件结构

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30_WDT
├─ ......
└─ src
├─ led
│ ├─ bsp_led.c
│ └─ bsp_led.h
├─ wdt
│ ├─ bsp_wdt.c
│ └─ bsp_wdt.h
└─ hal_entry.c

 

30.4.2.2

FSP配置

首先打开“30_WDT”项目的FSP配置界面，接下来我们要在这个界面里配置芯片的引脚及其相应的功能。

双击configuration.xml打开配置界面：然后点开依次点击Stacks->New Stack->Search⋯里输入WDT选着Watchdog。

随后点击“Properties”对刚刚加入的WDT模块进行配置。

点击BSP的属性settings界面，找到OFS0 register settings->WDT去设置WDT的属性。

配置完成之后可以按下快捷键“Ctrl+S”保存，最后点右上角的“Generate Project Content”按钮，让软件自动生成配置代码即可。

30.4.2.3

NMI和复位

NMI就是会执行一个中断服务函数，这个中断函数是不能够被打断的，拥有最高的中断优先级。

一般是用在一些重要的数据上面，如果直接复位，这些数据将不被保存，这个时候我们可以写一个服务程序去保存重要数据，这也是看门狗最重要的功能。可以在NMI中断程序中通过软件复位或跳转到程序开头进行程序的重新运行。

复位就是在不断电的情况下，把当前MCU及运行数据清零后的启动。在本实验中使用NMI，也就是不可屏蔽中断来进行试验。

30.4.2.4

WDT初始化函数论

列表2：初始化函数

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/* 初始化看门狗并启动计数器*/
voidWDT_Init(void)
{
//如果使用J-Link 调试器进行调试的话需要加上这一句话
R_DEBUG->DBGSTOPCR_b.DBGSTOP_WDT = 0;
//初始化看门狗（WDT）模块
R_WDT_Open(&g_wdt0_ctrl, &g_wdt0_cfg);
/* 刷新看门狗计数器，在这里的作用是初次启动寄存模式下的看门狗计数器
* 要注意，除非是在刷新允许的范围内，否则自启动模式下不应该使用该函数*/
R_WDT_Refresh(&g_wdt0_ctrl);
}

 

30.4.2.5

喂狗函数

列表3：喂狗函数

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/* 喂狗*/
voidWDT_Feed(void)
{
/* 喂狗，刷新递减计数器的值*/
R_WDT_Refresh(&g_wdt0_ctrl);
}

 

30.4.2.6

NMI中断服务函数

列表4：NMI不可屏蔽中断函数

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/* 当看门狗NMI 发生时中断回调*/
voidwdt_callback(wdt_callback_args_t * p_args)
{
/* 防止编译器产生关于函数中没有使用形参的警告*/
(void) p_args;
/* 蓝色LED 亮，请注意，在这里LED 灯函数为代指，
* 实际应用中，这里应该放最重要的函数，比如保存重要数据等*/
LED2_ON;
R_BSP_SoftwareDelay(3, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
/* 通过软件复位MCU*/
__NVIC_SystemReset();
}

 

30.4.2.7

主函数

列表5：主函数

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/* 按键中断回调函数*/
voidkey1_callback(external_irq_callback_args_t *p_args)
{
(void) p_args;
/* 按键按下触发中断，进行喂狗操作*/
WDT_Feed();
}
voidhal_entry(void)
{
/* 红色LED 亮3 秒*/
LED1_ON;
R_BSP_SoftwareDelay(3,BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
/* 按键中断初始化*/
g_external_irq_on_icu.open(&key1_ctrl, &key1_cfg);
g_external_irq_on_icu.enable(&key1_ctrl);
/* 初始化看门狗并开启计数器*/
WDT_Init();
while(1)
{
/* 红色LED 灯灭，在这里只是代指，
* 实际上这部分应该写需要被WDT 监控的程序*/
LED1_OFF;
}
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

 

注

使用J-Link调试器时，WDT计数器不计数，因此不会重置设备或生成NMI。若要使监视器能够在调试时计数并生成重置或NMI，请在应用程序中添加R_DEBUG->DBGSTOPCR_b.DBGSTOP_WDT=0代码。

30.4.2.8

下载验证

将程序下载到开发板内，红色LED灯亮三秒钟，随后启动看门狗，关闭红色LED灯，用户需要在不超过2.6秒左右内的时间按下按键1（SW2）来刷新计数器的数值（喂狗）。一旦超过这个时间，看门狗计数器下溢，将产生NMI，也就是不可屏蔽中断，届时蓝色LED灯会亮三秒，随后软件复位，程序从头运行。