STM32单片机看门狗机制详解：原理、配置与应用，守护系统稳定

# 1. 看门狗机制概述**

看门狗机制是一种硬件保护措施，用于防止系统死锁或崩溃。它是一个独立的定时器，当系统正常运行时，应用程序需要定期给看门狗喂食（复位定时器），以防止其超时。如果应用程序没有在规定时间内喂食看门狗，则看门狗将触发复位，使系统重新启动。

看门狗机制通常用于以下场景：

* **系统复位保护：**防止系统因死循环或其他故障而无法正常运行。
* **程序死循环检测：**检测应用程序是否陷入死循环，并及时触发复位。
* **外部干扰检测：**检测外部干扰（如电源故障或电磁干扰）对系统的影响，并触发复位以恢复系统。

# 2. STM32单片机看门狗原理

### 2.1 看门狗定时器的工作原理

看门狗定时器是一个独立于CPU的硬件模块，具有以下特点：

- **周期性计数：**看门狗定时器以一个固定的时钟频率递增计数，当计数达到预设值时，会产生一个复位信号。
- **可编程周期：**看门狗定时器的周期可以通过寄存器配置，通常范围从几毫秒到几十秒。
- **独立于CPU：**看门狗定时器不受CPU状态的影响，即使CPU死机或陷入死循环，它也能继续计数。

### 2.2 看门狗复位机制

当看门狗定时器计数达到预设值时，它会产生一个复位信号，该信号会复位整个系统，包括CPU、外设和内存。复位机制分为两种：

- **软件复位：**只复位CPU和外设，不影响内存中的数据。
- **硬件复位：**完全复位系统，包括CPU、外设和内存。

STM32单片机支持软件复位和硬件复位两种复位方式，具体复位方式由看门狗配置寄存器中的相关位决定。

### 代码示例：

// 启用看门狗定时器，软件复位
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_WWDGEN;
IWDG->KR = 0x5555;
IWDG->KR = 0xAAAA;

**逻辑分析：**

- `RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_WWDGEN;`：启用看门狗定时器时钟。
- `IWDG->KR = 0x5555;`：解锁看门狗定时器。
- `IWDG->KR = 0xAAAA;`：启用看门狗定时器，并选择软件复位方式。

### 参数说明：

- `RCC->APB1ENR`：APB1总线时钟使能寄存器。
- `RCC_APB1ENR_WWDGEN`：看门狗定时器时钟使能位。
- `IWDG->KR`：看门狗定时器控制寄存器。
- `0x5555`：解锁看门狗定时器密钥。
- `0xAAAA`：启用看门狗定时器密钥，并选择软件复位方式。

# 3. STM32单片机看门狗配置

### 3.1 看门狗配置寄存器

STM32单片机看门狗配置主要通过IWDG寄存器组进行，该寄存器组位于独立看门狗外设（IWDG）中。IWDG寄存器组主要包括以下寄存器：

| 寄存器 | 描述 |
|---|---|
| IWDG_KR | 看门狗控制寄存器，用于启动、停止和复位看门狗 |
| IWDG_PR | 看门狗预分频寄存器，用于设置看门狗时钟预分频系数 |
| IWDG_RLR | 看门狗重装载寄存器，用于设置看门狗定时周期 |
| IWDG_SR | 看门狗状态寄存器，用于获取