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什么是看门狗(watchdog)

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发布日期:[2018-6-9]    共阅[1479]次 中国电气市场采购网[EM39.com] {鼠标双击自动滚屏}
      什么是看门狗(watchdog)

看门狗,又叫 watchdog timer,是一个定时器电路, 一般有一个输入,叫喂狗,一个输出到MCU的RST端,MCU正常工作的时候,每隔一端时间输出一个信号到喂狗端,给 WDT 清零,如果超过规定的时间不喂狗,(一般在程序跑飞时),WDT 定时超过,就回给出一个复位信号到MCU,是MCU复位. 防止MCU死机. 看门狗的作用就是防止程序发生死循环,或者说程序跑飞。

工作原理:在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器,看门狗就开始自动计数,如果到了一定的时间还不去清看门狗,那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断,造成系统复位。所以在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。
硬件看门狗是利用了一个定时器,来监控主程序的运行,也就是说在主程序的运行过程中,我们要在定时时间到之前对定时器进行复位如果出现死循环,或者说PC指针不能回来。那么定时时间到后就会使单片机复位。常用的WDT芯片如MAX813 ,5045, IMP 813等,价格4~10元不等.

软件看门狗技术的原理和这差不多,只不过是用软件的方法实现,我们还是以51系列来讲,我们知道在51单片机中有两个定时器,我们就可以用这两个定时器来对主程序的运行进行监控。我们可以对T0设定一定的定时时间,当产生定时中断的时候对一个变量进行赋值,而这个变量在主程序运行的开始已经有了一个初值,在这里我们要设定的定时值要小于主程序的运行时间,这样在主程序的尾部对变量的值进行判断,如果值发生了预期的变化,就说明T0中断正常,如果没有发生变化则使程序复位。对于T1我们用来监控主程序的运行,我们给T1设定一定的定时时间,在主程序中对其进行复位,如果不能在一定的时间里对其进行复位,T1 的定时中断就会使单片机复位。在这里T1的定时时间要设的大于主程序的运行时间,给主程序留有一定的的裕量。而T1的中断正常与否我们再由T0定时中断子程序来监视。这样就够成了一个循环,T0监视T1,T1监视主程序,主程序又来监视T0,从而保证系统的稳定运行。

51 系列有专门的看门狗定时器,对系统频率进行分频计数,定时器溢出时,将引起复位.看门狗可设定溢出率,也可单独用来作为定时器使用.
  凌阳61的看门狗比较单一,一个是时间单一,第二是功能在实际的使用中只需在循环当中加入清狗的指令就OK了。

C8051Fxxx单片机内部也有一个21位的使用系统时钟的定时器,该定时器检测对其控制 寄存器的两次特定写操作的时间间隔。如果这个时间间隔超过了编程的极限值,将产生一个WDT复位。
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看门狗使用注意:大多数51 系列单片机都有看门狗,当看门狗没有被定时清零时,将引起复位。这可防止程序跑飞。设计者必须清楚看门狗的溢出时间以决定在合适的时候,清看门狗。清看门狗也不能太过频繁否则会造成资源浪费。程序正常运行时,软件每隔一定的时间(小于定时器的溢出周期)给定时器置数,即可预防溢出中断而引起的误复位。
看门狗运用:看门狗是恢复系统的正常运行及有效的监视管理器(具有锁定光驱,锁定任何指定程序的作用,可用在家庭中防止小孩无节制地玩游戏、上网、看录像)等具有很好的应用价值.

系统软件"看门狗"的设计思路:

1.看门狗定时器T0的设置。在初始化程序块中设置T0的工作方式,并开启中断和计数功能。系统Fosc=12 MHz,T0为16位计数器,最大计数值为(2的10次方)-1=65 535,T0输入计数频率是.Fosc/12,溢出周期为(65 535+1)/1=65 536(μs)。

2.计算主控程序循环一次的耗时。考虑系统各功能模块及其循环次数,本系统主控制程序的运行时间约为16.6 ms。系统设置"看门狗"定时器T0定时30 ms(T0的初值为65 536-30 000=35 536)。主控程序的每次循环都将刷新T0的初值。如程序进入"死循环"而T0的初值在30 ms内未被刷新,这时"看门狗"定时器T0将溢出并申请中断。

3.设计T0溢出所对应的中断服务程序。此子程序只须一条指令,即在T0对应的中断向量地址(000BH)写入"无条件转移"命令,把计算机拖回整个程序的第一行,对单片机重新进行初始化并获得正确的执行顺序。
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