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NBDK-L4：基础实验教程

删除89字节，2019年2月20日 (三) 10:06

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</syntaxhighlight>

== 实验18-独立看门狗 ==

~~独立看门狗实验，这个实验大家可以配合窗口看门狗实验一起使用。~~独立看门狗实验，STM32L4内部自带两个看门狗，分别叫做“独立看门狗（IWDG）”以及“窗口看门狗（WWDG）”。这两个看门狗的使用，将分别在本例程以及下一个例程给大家讲解使用的方式。

=== STM32L476 ~~独立看门狗与窗口看门狗简介~~ 独立看门狗简介 === ''''~~以下部分为TIM2 / TIM3 / TIM4 / TIM5这四个定时器的介绍。~~ ~~1.通用定时器简介：~~ 通用定时器由一个由可编程预分频器驱动的16位或32位自动重载计数器组成。它们可用于各种目的，包括测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或生成输出波形（输出比较和PWM）。 ~~使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器，可以将脉冲长度和波形周期从几微秒调制到几毫秒。定时器完全独立，不共享任何资源。~~ ~~2.通用定时器功能~~ ~~•16位（TIM3，TIM4）或32位（TIM2和TIM5）上，下，上/下自动重载计数器。~~ ~~•16位可编程预分频器，用于分频（也“在运行中”）计数器时钟~~ ~~频率由1到65535之间的任何因子组成。~~ ~~•最多4个独立频道：~~ ~~- 输入捕获~~ ~~- 输出比较~~ ~~- PWM生成（边缘和中心对齐模式）~~ ~~- 单脉冲模式输出~~ ~~•同步电路，用外部信号控制定时器并互连~~ ~~几个计时器。~~ ~~•以下事件的中断/ DMA生成：~~ ~~- 更新：计数器溢出/下溢，计数器初始化（通过软件或~~ ~~内部/外部触发器）~~ ~~- 触发事件（计数器启动，停止，初始化或通过内部/外部触发计数）~~ ~~- 输入捕获~~ ~~- 输出比较~~ ~~•支持增量（正交）编码器和霍尔传感器电路进行定位~~ 目的独立看门狗的作用：

~~•外部时钟或逐周期电流管理的触发输入~~独立看门狗外设检测并解决由于软件故障引起的故障，并在计数器达到给定超时值时触发系统复位。

~~3.通用定时器中断触发的条件~~也就是说当程序跑飞的时候，独立看门狗会复位系统。

~~配置定时器自动装载值，以及分频系数，使能定时器的中断。当计数值向上或者向下溢出时，定时器中断触发。~~独立看门狗的时钟：

~~计算公式为：Tout=(ARR+1)(PSC+1)/TIMxCLK (us)~~独立看门狗（IWDG）由其自己的专用低速时钟（LSI）提供时钟，因此即使主时钟发生故障也能保持活动状态。

也就是说独立看门狗完全是独立运行，不受其他部分程序影响。

''''

=== 硬件设计 ===

~~选择STM32L4内部TIM2定时器，展示使用的是开发板上的LED指示灯D3。~~选择STM32L4内部独立看门狗，展示使用的是开发板上的LED指示灯D3、以及用于喂狗的按键引脚S2（BTN2 PC2引脚）。

[[文件:NBDK-SCH-LED.png|边框|居中|无框|386x386像素]]

[[文件:NBDK-SCH-BUTTON.png|边框|居中|无框|434x434像素]]

''''

=== 实验准备 ===

# 使用miniUSB线及10pin排线，通过Jlink仿真器连接PC端和开发板。

# 使用miniUSB线，连接PC与开发板USB接口。

# ~~使用Keil打开基础实验的实验17~~使用Keil打开基础实验的实验18-~~定时器中断。~~独立看门狗。

# 下载程序，并完成功能测试。

=== 实验验证 ===

~~下载完成后，可以看到LED周期闪烁（1s周期，也就是点亮1s，熄灭1s）。~~下载完成后，可以看到LED周期闪烁，这代表我们的STM32运行程序一直在被复位。当我们将按键S2（RIGHT）按键持续按下时，这个时候LED停止闪烁（保持常亮的状态），说明程序没有再被复位。

=== 源码详解 ===

此文件位于“实验16-RTC实时时钟\Inc”路径中，主要用途是选择使能此例程使用到的库文件。

~~此例程我们主要给大家展示STM32L4的定时器的中断功能，所以我们宏定义中打开TIM相关的。~~此例程我们主要给大家展示STM32L4的独立看门狗功能，所以我们宏定义中打开IWDG相关的。<syntaxhighlight lang="c" line="1" start="103">

// 使能的宏

#define HAL_MODULE_ENABLED // 芯片

#define HAL_UART_MODULE_ENABLED // UART

#define HAL_SPI_MODULE_ENABLED // SPI

#define ~~HAL_TIM_MODULE_ENABLED~~ HAL_IWDG_MODULE_ENABLED // ~~TIM定时器~~独立看门狗

</syntaxhighlight>

main函数，我们的例程由此处开始执行，首先调用HAL_Init()函数初始化我们的模块，接着调用SystemClock_Config()函数初始化此例程用到的时钟，具体有哪些时钟被初始化，在gyu_util.c部分有详细说明。

~~接下来我们分别初始化了LED及TIM2定时器。~~接下来我们初始化了LED，并且初始化了IWDG配置、以及控制IWDG喂狗的S2按键引脚。然后我们设置LED点亮，在LED点亮之前我们延时500ms，用来展示程序是否被独立看门狗重启。在while()循环中，我们持续监测IWDG控制喂狗的按键引脚电平，如果为低电平（按键被按下），则调用喂狗的函数（喂狗之后，独立看门狗不会再复位程序）。

// 重置所有外设、flash界面以及系统时钟

HAL_Init();

// 配置系统时钟（包含振荡器、系统时钟、总线时钟等等）

SystemClock_Config();

// 初始化LED引脚 LED_Init();

// ~~初始化tim2定时器~~初始化独立看门狗 ~~MX_TIM2_Init~~ MX_IWDG_Init(); // 初始化独立看门狗用于触发喂狗的S2按键引脚 IWDG_FeedIO_Init(); // 延时500ms，展示软件是否重启（重启则LED闪烁，不重启则LED常亮） HAL_Delay(500); LED_SET(GPIO_PIN_SET);

//

while (1)

{

// 如果按键RIGHT按下，检测为低电平，则喂狗 if(!IWDG_FeedIO_Read()) { IWDG_Feed(); // 喂狗 }

}

基础实验中的其他例程，大部分都是使用的相同的时钟配置函数，有特殊的时钟使用，将会在对应例程的源码详解中做针对性说明。

==== ~~gyu_tim2it~~gyu_iwdg.c ====~~TIM2定时器初始化函数，我们配置TIM2时钟不分频（也就是系统时钟80MHZ），设置TIM2预分频为10000-1（也就是TIM2时钟为80M~~看门狗初始化函数，我们配置IWDG 32分频（也就是32KHz /~~10000~~ 32 = ~~8000Hz），设置自动装载值为8000（也就是说一次装载满的时间为8000~~1KHz = 1us），配置重载计数值为1000（也就是装载满一次需要1000*~~（1/8000Hz）~~ 1us = 1s）。

~~这边有总结好的公式：Tout~~或者大家使用公式计算：Tout=(~~ARR+1~~4*(2^prer)~~(PSC+1~~*rlr)/~~TIMxCLK~~ 32 (usms)~~。ARR代表预分频，PSC代表自动装载值。~~。此例程prer = 3，rlr = 1000。

<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="4737">void ~~MX_TIM2_Init~~MX_IWDG_Init(void)

{

~~htim2~~hiwdg.Instance = ~~TIM2~~IWDG; // ~~配置为TIM2~~配置为IWDG ~~htim2~~hiwdg.Init.Prescaler = ~~10000-1~~IWDG_PRESCALER_32; // ~~ARR+1~~ 32分频，prer = ~~10000~~3 ~~htim2~~hiwdg.Init.~~CounterMode~~ Window = ~~TIM_COUNTERMODE_UP~~IWDG_WINDOW_DISABLE; // ~~向上计数~~ ~~htim2~~hiwdg.Init.~~Period~~ Reload = ~~8000-1~~1000; // ~~PSC+1~~ 重载计数1000，rlr = ~~8000~~ ~~htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; // 不分频，80MHz~~ ~~// 初始化TIM2，出错则进入错误处理函数~~1000 if (~~HAL_TIM_Base_Init~~HAL_IWDG_Init(&~~htim2~~hiwdg) != HAL_OK) // 初始化IWDG，出错则进入错误处理函数

{

_Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

~~HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); // 开启TIM2，并且使能中断~~

}

</syntaxhighlight>~~TIM2初始化函数，使能定时器TIM2时钟，并且使能中断。~~独立看门狗喂狗函数，也就是清除计数值。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="7257">void ~~HAL_TIM_Base_MspInit~~IWDG_Feed(~~TIM_HandleTypeDef *htim~~void)

{

ifHAL_IWDG_Refresh(~~htim->Instance == TIM2)~~ { ~~__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE(); //使能定时器TIM2~~ ~~HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 10, 0); //设置中断优先级10，子优先级0~~ ~~HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn~~&hiwdg); //~~使能ITM3中断~~ }喂狗

}

</syntaxhighlight>~~定时器中断回调函数，当计数值溢出时，触发此回调，我们判断是否是TIM2触发，如果是，则翻转LED的状态。~~初始化按键S2（PC2引脚）为一般上拉输入。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="72">void IWDG_FeedIO_Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定义引脚参数结构体

~~在此实验中的表现是，LED灯1s改变一次状态（闪烁）。~~ __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOC时钟 GPIO_InitStructure.Pin= GPIO_PIN_2; // 引脚编号为2 GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT; // 输入 GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; // 低频率 GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_PULLUP; // 上拉 HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); // 初始化PC2}</syntaxhighlight>检测当前S2引脚电平，并且返回当前电平状态。<syntaxhighlight lang="c++" line="1" start="9094">uint8_t IWDG_FeedIO_Read(void ~~HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim~~)

{

~~if(htim == (&htim2))~~ { ~~LED_TOGGLE~~return HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_2); ~~// 翻转LED状态，1s翻转一次~~ }

}

</syntaxhighlight>

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