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1、第十二章第十二章 看门狗看门狗(Watchdog)电路电路n n12.1 看门狗的功能及工作原理看门狗的功能及工作原理n n 嵌入式控制系统运行时受到外部干扰或者系统错误，程嵌入式控制系统运行时受到外部干扰或者系统错误，程嵌入式控制系统运行时受到外部干扰或者系统错误，程嵌入式控制系统运行时受到外部干扰或者系统错误，程序有时会出现序有时会出现序有时会出现序有时会出现“ “跑飞跑飞跑飞跑飞” ”，导致整个系统瘫痪。为了防止这，导致整个系统瘫痪。为了防止这，导致整个系统瘫痪。为了防止这，导致整个系统瘫痪。为了防止这一现象的发生，在对系统稳定性要求较高的场合往往要加一现象的发生，在对系统稳定性要求较高
2、的场合往往要加一现象的发生，在对系统稳定性要求较高的场合往往要加一现象的发生，在对系统稳定性要求较高的场合往往要加入看门狗入看门狗入看门狗入看门狗(Watchdog)(Watchdog)电路。看门狗电路的作用就是当系统电路。看门狗电路的作用就是当系统电路。看门狗电路的作用就是当系统电路。看门狗电路的作用就是当系统“ “跑飞跑飞跑飞跑飞” ”而进入死循环时，恢复系统的运行。而进入死循环时，恢复系统的运行。而进入死循环时，恢复系统的运行。而进入死循环时，恢复系统的运行。n n 看门狗电路的基本原理为：设本系统程序完整运行一周看门狗电路的基本原理为：设本系统程序完整运行一周看门狗电路的基本原理为：设
3、本系统程序完整运行一周看门狗电路的基本原理为：设本系统程序完整运行一周期的时间是期的时间是期的时间是期的时间是tptp，看门狗的定时周期为，看门狗的定时周期为，看门狗的定时周期为，看门狗的定时周期为ti ti，且，且，且，且titptitp，在程序，在程序，在程序，在程序运行一周期后就修改（再重新设定看门狗的定时周期）定运行一周期后就修改（再重新设定看门狗的定时周期）定运行一周期后就修改（再重新设定看门狗的定时周期）定运行一周期后就修改（再重新设定看门狗的定时周期）定时器的计数值（俗称时器的计数值（俗称时器的计数值（俗称时器的计数值（俗称“ “喂狗喂狗喂狗喂狗”)”)，只要程序正常运行，定时，
4、只要程序正常运行，定时，只要程序正常运行，定时，只要程序正常运行，定时器就不会溢出。若由于干扰等原因使系统不能在器就不会溢出。若由于干扰等原因使系统不能在器就不会溢出。若由于干扰等原因使系统不能在器就不会溢出。若由于干扰等原因使系统不能在tptp时刻修时刻修时刻修时刻修改定时器的计数值，定时器将在改定时器的计数值，定时器将在改定时器的计数值，定时器将在改定时器的计数值，定时器将在ti ti时刻溢出，引发系统复时刻溢出，引发系统复时刻溢出，引发系统复时刻溢出，引发系统复位，使系统得以重新运行，从而起到监控作用。位，使系统得以重新运行，从而起到监控作用。位，使系统得以重新运行，从而起到监控作用。位
5、，使系统得以重新运行，从而起到监控作用。哭啤葫伶设云隐参社慎捻瞎日蓬谁卓侣共灶另咕触综幼批啦萧沧医库抠残第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路n n在一个完整的嵌入式系统或单片机最小系统中通常都有看门在一个完整的嵌入式系统或单片机最小系统中通常都有看门在一个完整的嵌入式系统或单片机最小系统中通常都有看门在一个完整的嵌入式系统或单片机最小系统中通常都有看门狗定时器，且一般集成在处理器芯片中，看门狗实际上就是狗定时器，且一般集成在处理器芯片中，看门狗实际上就是狗定时器，且一般集成在处理器芯片中，看门狗实际上就是狗定时器，且一般集成在处理器芯片中，看门狗实际
6、上就是一个定时器，只是它在定时时间到时将自动引起系统复位。一个定时器，只是它在定时时间到时将自动引起系统复位。一个定时器，只是它在定时时间到时将自动引起系统复位。一个定时器，只是它在定时时间到时将自动引起系统复位。n n12.1.1 S3C241012.1.1 S3C2410的看门狗控制的看门狗控制的看门狗控制的看门狗控制n nS3C2410S3C2410的看门狗定时器有两个功能：的看门狗定时器有两个功能：的看门狗定时器有两个功能：的看门狗定时器有两个功能：n n1. 1. 作为常规定时器使用，并且可以产生中断；作为常规定时器使用，并且可以产生中断；作为常规定时器使用，并且可以产生中断；作为常
7、规定时器使用，并且可以产生中断；n n2. 2. 作为看门狗定时器使用，定时时间到时，它可以产生作为看门狗定时器使用，定时时间到时，它可以产生作为看门狗定时器使用，定时时间到时，它可以产生作为看门狗定时器使用，定时时间到时，它可以产生128128个时钟周期的复位信号。个时钟周期的复位信号。个时钟周期的复位信号。个时钟周期的复位信号。n n图图图图12-112-1为为为为S3C2410S3C2410看门狗电路的示意图。输入时钟为看门狗电路的示意图。输入时钟为看门狗电路的示意图。输入时钟为看门狗电路的示意图。输入时钟为MCLKMCLK( (该时钟频率等于系统的主频该时钟频率等于系统的主频该时钟频率
8、等于系统的主频该时钟频率等于系统的主频) )，它经过两级分频，最后将分，它经过两级分频，最后将分，它经过两级分频，最后将分，它经过两级分频，最后将分频后的时钟作为该定时器的输入时钟，当定时器溢出后可以频后的时钟作为该定时器的输入时钟，当定时器溢出后可以频后的时钟作为该定时器的输入时钟，当定时器溢出后可以频后的时钟作为该定时器的输入时钟，当定时器溢出后可以产生中断或者复位信号。产生中断或者复位信号。产生中断或者复位信号。产生中断或者复位信号。巫招误穷碱说嚏胡他煎晚耪惠钾羚累冠蝗棠休咀狱格荧鄙笆剂矽蹦宫掐空第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路n n 看门
9、狗定时器计数值的计算公式如下：看门狗定时器计数值的计算公式如下：看门狗定时器计数值的计算公式如下：看门狗定时器计数值的计算公式如下：n n输入到计数器的时钟周期：输入到计数器的时钟周期：输入到计数器的时钟周期：输入到计数器的时钟周期：n nt_watchdog=1/( PCLK/(Prescaler value+1)/Division_ t_watchdog=1/( PCLK/(Prescaler value+1)/Division_ factor)factor)n n其中，其中，其中，其中， PCLK PCLK为系统时钟频率；为系统时钟频率；为系统时钟频率；为系统时钟频率；Prescaler
10、 valuePrescaler value为预分频值为预分频值为预分频值为预分频值（值（值（值（值0255 0255 ）；）；）；）；Division_ factorDivision_ factor为四分频值，可以是为四分频值，可以是为四分频值，可以是为四分频值，可以是1616、3232、6464或或或或128128。n n看门狗的定时周期看门狗的定时周期看门狗的定时周期看门狗的定时周期: :n nT = WTCNTt_WatchdogT = WTCNTt_Watchdogn n其中其中其中其中WTCNTWTCNT是看门狗定时器的计数器，它的值表示是看门狗定时器的计数器，它的值表示是看门狗定时
11、器的计数器，它的值表示是看门狗定时器的计数器，它的值表示该定时器的当前计数值。该定时器的当前计数值。该定时器的当前计数值。该定时器的当前计数值。图图12-1 S3C2410看门看门狗电路示意图狗电路示意图捆蜘埋菇掇井兆旧未啤忘减蚜坷滇趁缚飘雨时蜂惠棕八办玖聊咽艇含迈短第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路n n12.1.2 看门狗定时器寄存器看门狗定时器寄存器n n1. 1. 看门狗定时器控制寄存器看门狗定时器控制寄存器看门狗定时器控制寄存器看门狗定时器控制寄存器WTCONWTCONn n通过该寄存器，可以使能通过该寄存器，可以使能通过该寄存器，可以使
12、能通过该寄存器，可以使能/ /禁止看门狗、选择输入禁止看门狗、选择输入禁止看门狗、选择输入禁止看门狗、选择输入时钟源、使能时钟源、使能时钟源、使能时钟源、使能/ /关闭中断、使能关闭中断、使能关闭中断、使能关闭中断、使能/ /关闭输出。该寄关闭输出。该寄关闭输出。该寄关闭输出。该寄存器及其控制位的定义如表存器及其控制位的定义如表存器及其控制位的定义如表存器及其控制位的定义如表12-112-1和和和和12-212-2所列。所列。所列。所列。n n 2. 2. 看门狗定时器数据寄存器看门狗定时器数据寄存器看门狗定时器数据寄存器看门狗定时器数据寄存器WTDATWTDATn n该数据寄存器用于设置看门
13、狗定时器的初值。在该数据寄存器用于设置看门狗定时器的初值。在该数据寄存器用于设置看门狗定时器的初值。在该数据寄存器用于设置看门狗定时器的初值。在初始的操作中，该值不会自动加载到定时器中，初始的操作中，该值不会自动加载到定时器中，初始的操作中，该值不会自动加载到定时器中，初始的操作中，该值不会自动加载到定时器中，首次定时器初始值是首次定时器初始值是首次定时器初始值是首次定时器初始值是0x80000x8000，以后该寄存器的值，以后该寄存器的值，以后该寄存器的值，以后该寄存器的值会被自动加载到会被自动加载到会被自动加载到会被自动加载到WTCNTWTCNT寄存器中。一般是该定寄存器中。一般是该定寄存
14、器中。一般是该定寄存器中。一般是该定时器工作在通用定时器模式下时使用。该寄存器时器工作在通用定时器模式下时使用。该寄存器时器工作在通用定时器模式下时使用。该寄存器时器工作在通用定时器模式下时使用。该寄存器及其各位的定义如表及其各位的定义如表及其各位的定义如表及其各位的定义如表12-312-3和和和和12-412-4不清所列。不清所列。不清所列。不清所列。讫遮暗劈颇小肃源靳剂煎疹矛理庞探祁猖似领号夕穷围顶弦庆碉铂呆袖垄第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路n n表表表表12-2 12-2 看门狗定时器控制寄存器看门狗定时器控制寄存器看门狗定时器控制寄存器
15、看门狗定时器控制寄存器WTCONWTCON各位的定义各位的定义各位的定义各位的定义 表表12-1 看门狗定时器控制寄存器看门狗定时器控制寄存器 市硫洒霹男躇阵灌纠释尾惕硕照挥仔臻咖眶露硼皑檀员邮耐颤何厢访作墅第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路n n3. 3. 看门狗定时器看门狗定时器看门狗定时器看门狗定时器/ /计数器寄存器计数器寄存器计数器寄存器计数器寄存器WTCNTWTCNTn n该寄存器为看门狗定时器的计数器，它的值表示该寄存器为看门狗定时器的计数器，它的值表示该寄存器为看门狗定时器的计数器，它的值表示该寄存器为看门狗定时器的计数器，它的值表
16、示该定时器的当前计数值，即到下一次溢出还需要该定时器的当前计数值，即到下一次溢出还需要该定时器的当前计数值，即到下一次溢出还需要该定时器的当前计数值，即到下一次溢出还需要经历的时钟数。当该定时器工作在看门狗模式时经历的时钟数。当该定时器工作在看门狗模式时经历的时钟数。当该定时器工作在看门狗模式时经历的时钟数。当该定时器工作在看门狗模式时使用该寄存器，每次溢出前需要重新设置其值，使用该寄存器，每次溢出前需要重新设置其值，使用该寄存器，每次溢出前需要重新设置其值，使用该寄存器，每次溢出前需要重新设置其值，以防止发生复位。该寄存器及其各位的定义如表以防止发生复位。该寄存器及其各位的定义如表以防止发生
17、复位。该寄存器及其各位的定义如表以防止发生复位。该寄存器及其各位的定义如表12-512-5和表和表和表和表12-612-6所列。所列。所列。所列。n n表表表表12-3 12-3 看门狗定时器数据寄存器看门狗定时器数据寄存器看门狗定时器数据寄存器看门狗定时器数据寄存器脑鞍冒晃疑睁盾蓖介曙把名孽烩酞赫乏瓢告虽丹熔泵集摄贝活政菠守淤伍第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路表表12-4 看门狗定时器数据寄存器看门狗定时器数据寄存器WTDAT各位的定义各位的定义表表12-5 看门狗定时器看门狗定时器/计数器寄存器计数器寄存器 表表12-6 看门狗定时器看门狗定
18、时器/计数器寄存器计数器寄存器WTCNT各位的定义各位的定义放太搀贺雏她则债乾猖播郝粗嘲畅杏猴凛傻崇潦蠢蝶吵囱伴砰汰疵淄溪宁第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路n n12.2 12.2 看门狗电路的编程看门狗电路的编程看门狗电路的编程看门狗电路的编程n n看门狗电路编程较简单，首先看门狗电路初始化，即看门狗电路编程较简单，首先看门狗电路初始化，即看门狗电路编程较简单，首先看门狗电路初始化，即看门狗电路编程较简单，首先看门狗电路初始化，即使能使能使能使能/ /禁止看门狗、选择输入时钟源、使能禁止看门狗、选择输入时钟源、使能禁止看门狗、选择输入时钟源、使
19、能禁止看门狗、选择输入时钟源、使能/ /关闭中断、给关闭中断、给关闭中断、给关闭中断、给看门狗电路设初值；第二是在本系统程序完整运行一周期看门狗电路设初值；第二是在本系统程序完整运行一周期看门狗电路设初值；第二是在本系统程序完整运行一周期看门狗电路设初值；第二是在本系统程序完整运行一周期的时间后，再重新设定看门狗的定时周期、俗称的时间后，再重新设定看门狗的定时周期、俗称的时间后，再重新设定看门狗的定时周期、俗称的时间后，再重新设定看门狗的定时周期、俗称“ “喂狗喂狗喂狗喂狗” ”。n n如看门狗初始化程序：如看门狗初始化程序：如看门狗初始化程序：如看门狗初始化程序：n n/-/-n n/看门狗
20、初始化看门狗初始化看门狗初始化看门狗初始化n n/-/-n nvoid watchdog_init(void)void watchdog_init(void)n n n nrWTCNT=8448*2; /rWTCNT=8448*2; /看门狗电路设初值看门狗电路设初值看门狗电路设初值看门狗电路设初值n nrWTCON=WDT_ENABLE|WDT_RST_ENABLE|WDT_rWTCON=WDT_ENABLE|WDT_RST_ENABLE|WDT_CLK+SEL|WDT_PRE_SCALER;CLK+SEL|WDT_PRE_SCALER;弹抬良拿苯欺狰汞迈舱肠滋到幕缸掷袁伏梗享拜头辅凡叼濒柄
21、渊抖宅隙邓第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路n n/使能看门狗使能看门狗使能看门狗使能看门狗n n n n/-/-n n/喂狗，利用时钟滴哒中断模拟系统程序完整运行一周喂狗，利用时钟滴哒中断模拟系统程序完整运行一周喂狗，利用时钟滴哒中断模拟系统程序完整运行一周喂狗，利用时钟滴哒中断模拟系统程序完整运行一周期的时间，在中断服务程序中喂狗期的时间，在中断服务程序中喂狗期的时间，在中断服务程序中喂狗期的时间，在中断服务程序中喂狗n n/-/-n nvoid rtc_tick_isr(void)void rtc_tick_isr(void)n n n nI
22、sr_Clear(IRQ_TICK);/Isr_Clear(IRQ_TICK);/清清清清TICKTICK中断中断中断中断n nrWTCNT=8448*2;rWTCNT=8448*2;n n 蕉添透运捶攀借沪纯得屁畸脯小侈标幕轧九卖兆戊劳推煮八酬愿真熔刘咎第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路n n第十二章习题与练习第十二章习题与练习第十二章习题与练习第十二章习题与练习n n1 1，什么叫看门狗电路，它的工作原理和作用是什，什么叫看门狗电路，它的工作原理和作用是什，什么叫看门狗电路，它的工作原理和作用是什，什么叫看门狗电路，它的工作原理和作用是什么？么
23、？么？么？n n2 2，WTCONWTCON、WTCNTWTCNT和和和和WTDATWTDAT三个寄存器的作三个寄存器的作三个寄存器的作三个寄存器的作用是什么，各用是什么，各用是什么，各用是什么，各bitbit位的定义是什么？位的定义是什么？位的定义是什么？位的定义是什么？n n3 3，参考实验程序，参考实验程序，参考实验程序，参考实验程序, ,修改预分频值和分频因子修改预分频值和分频因子修改预分频值和分频因子修改预分频值和分频因子, ,使看使看使看使看门狗门狗门狗门狗2S2S中断一次中断一次中断一次中断一次,10,10秒后复位。秒后复位。秒后复位。秒后复位。n n4 4，如何设置看门狗电路中
24、断向量？如何使能看门，如何设置看门狗电路中断向量？如何使能看门，如何设置看门狗电路中断向量？如何使能看门，如何设置看门狗电路中断向量？如何使能看门狗电路中断？狗电路中断？狗电路中断？狗电路中断？n n5 5，如何屏蔽看门狗电路中断？如何清看门狗电路，如何屏蔽看门狗电路中断？如何清看门狗电路，如何屏蔽看门狗电路中断？如何清看门狗电路，如何屏蔽看门狗电路中断？如何清看门狗电路中断挂起和中断源挂起寄存器？中断挂起和中断源挂起寄存器？中断挂起和中断源挂起寄存器？中断挂起和中断源挂起寄存器？歌榨一隋夜咙嘉棋救驳勺啼哭曹巷陇菇禽赔胚芳穷绝账敷骸循熊驳舜攻栅第十二章ARM看门狗Watchdog电路第十二章ARM看门狗Watchdog电路
