關(guān)于STC15F2K60S2看門狗的應(yīng)用

1．STC15F2K60S2系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

STC15F2K60S2系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示，STC15F2K60S2系列單片機(jī)中包含中央處理器（CPU）、程序存儲(chǔ)器（Flash）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SRAM）、定時(shí)器、IO口、高速A/D轉(zhuǎn)換、看門狗、UART高速異步串行通信口1/串行通信口2,CCP/PWM/PCA,一組高速同步串行端口SPI，片內(nèi)高精度R/C時(shí)鐘及高可靠復(fù)位等模塊，STC15F2K60S2系列單片機(jī)幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中的所有單元模塊。

2．目的：

在工業(yè)控制/汽車電子/航空航天等需要高可靠行的系統(tǒng)中，為了防止“系統(tǒng)在異常情況下，受到干擾，MCU/CPU程序跑飛，導(dǎo)致系統(tǒng)長時(shí)間異常工作”，通常是引進(jìn)看門狗，如果MCU/CPU不在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按要求訪問看門狗，就認(rèn)為MCU/CPU處于異常狀態(tài)，看門狗就會(huì)強(qiáng)迫MCU/CPU復(fù)位，使系統(tǒng)重新從頭開始按規(guī)律執(zhí)行用戶程序。看門狗復(fù)位狀態(tài)結(jié)束后，不影響特殊功能寄存器IAP_ONTR中SWBS/IAP_ONTR.6位的值，單片機(jī)根據(jù)復(fù)位前SWBS/IAP_ONTR.6的值選擇是從用戶應(yīng)用程序區(qū)啟動(dòng)，還是從系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序區(qū)啟動(dòng)。如果看門狗復(fù)位前SWBS/IAP_ONTR.6的值為0，則看門口復(fù)位狀態(tài)結(jié)束后單片機(jī)從系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序區(qū)啟動(dòng)?？撮T狗復(fù)位是熱啟動(dòng)復(fù)位中的軟復(fù)位之一。

工作原理：看門狗實(shí)際上是一個(gè)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，簡稱WDT。單片機(jī)運(yùn)行工作中，看門狗會(huì)對(duì)單片機(jī)機(jī)器周期脈沖不停計(jì)數(shù)，當(dāng)單片機(jī)程序陷入死循環(huán)時(shí)，單片機(jī)程序如果不能及時(shí)對(duì)看門狗的定時(shí)器復(fù)位，看門狗就會(huì)在其定時(shí)器計(jì)滿溢出時(shí)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，從而使系統(tǒng)重啟。

看門狗應(yīng)用時(shí)，首先確定看門狗計(jì)數(shù)器的位數(shù)，然后參考計(jì)數(shù)脈沖周期計(jì)算出看門狗計(jì)數(shù)溢出所需的時(shí)間T，喂狗程序 喂狗時(shí)間要小于T，這樣隔一段時(shí)間喂一次狗，只要程序正常運(yùn)行，看門狗定時(shí)器就不會(huì)溢出。一旦出現(xiàn)程序死循環(huán)故障，喂狗程序失敗，不能對(duì)看門狗定時(shí)器及時(shí)清零，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)時(shí)器溢出，重啟系統(tǒng)。

3．特殊寄存器：

STC15系列單片機(jī)內(nèi)部也引進(jìn)了此看門狗功能，使單片機(jī)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)變得更加方便/簡潔。為此功能，我們?cè)黾尤缦绿厥夤δ芗拇嫫鱓DT_CONTR：

WDT_CONTR：看門狗（Watch—dog—Timer）控制寄存器

WDT_FLAG: 看門狗溢出標(biāo)志位，當(dāng)溢出時(shí)，該位由硬件置1，可用軟件將其清零。

EN_WDT: 看門狗允許位，當(dāng)設(shè)置為“1”時(shí)看門狗啟動(dòng)。

CLR_WDT: 看門狗清“0”位，當(dāng)設(shè)為“1”時(shí)，看門狗重新計(jì)數(shù)。硬件將自動(dòng)清“0”此位。

IDLE_WDT: 看門狗“IDLE”模式位，當(dāng)設(shè)置為“1”時(shí)，看門狗定時(shí)器在“空閑模式”計(jì)數(shù)，當(dāng)清”0”該位時(shí)，看門狗定時(shí)器在“空閑模式”時(shí)不計(jì)數(shù)。

PS2，PS1，PS0：看門狗定時(shí)器分頻值，如下表所示

看門狗溢出時(shí)間 = （12 *Pre—scale*32768）/Oscillatorfrequency

設(shè)時(shí)鐘為12MHz

看門狗溢出時(shí)間 = （12 *Pre—scale*32768）/12000000= Pre—scale*393216/12000000

設(shè)時(shí)鐘為11.0592MHz

看門狗溢出時(shí)間 = （12 *Pre—scale*32768）/11059200 = Pre—scale*393216/11059200

4．程序：

用LED燈的亮表示程從頭序運(yùn)行，用延時(shí)函數(shù)改變兩次喂狗時(shí)間間隔。

/****************************測(cè)試程序******************************/

#include

sbit led = P0^0;

sfr WDT_CONTR = 0xel;/*定義STC單片機(jī)中新加入的看門狗程序*/

void delay(unsigned int x)/*定義延時(shí)函數(shù)*/

{

while(x--);

}

void main(void)

{

WDT_CONTR = 0x35;/*設(shè)置模式計(jì)數(shù)器值*/

led = 1;

delay(20000);

led = 0;

while(1)

{

WDT_CONTR = 0x35;

delay(50000);

}

}

（1）程序開始后，點(diǎn)亮發(fā)光二極管后延時(shí)一段時(shí)間熄滅，延時(shí)不能過長，若兩次喂狗時(shí)間間程序運(yùn)行時(shí)間大于看門狗溢出時(shí)間，看門狗將復(fù)位單片機(jī)，可調(diào)節(jié)這個(gè)時(shí)間，讓看門狗是否復(fù)位。

（2）喂狗時(shí)使用和設(shè)定看門狗寄存器同樣的語句，只要看門狗寄存器中CLR—WDT位置“1”,看門狗定時(shí)器重新計(jì)數(shù)，由硬件自動(dòng)將其清零。

（3）演示為發(fā)光二極管亮后熄滅不會(huì)再亮，這說明程序沒被復(fù)位，while循環(huán)中看門狗被正常喂狗，若將WDT_CONTR= 0x35;去掉程序?qū)?huì)不停復(fù)位，因?yàn)榭撮T狗定時(shí)器溢出復(fù)位。