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看门狗功能：嵌入式系统中的守护者

在嵌入式系统中，看门狗（Watchdog Timer，简称WDT）扮演着至关重要的角色。它就像一个守护者，时刻监控着系统的稳定运行，一旦发现异常，便及时采取措施，确保系统安全可靠。本文将深入探讨看门狗的功能、原理及其在嵌入式系统中的应用。

一、看门狗的功能

看门狗的主要功能是监控系统的正常运行，一旦系统出现异常，如程序跑飞、死循环或硬件故障等，看门狗会发出复位信号，使系统重新启动，从而避免系统长时间处于异常状态，影响正常工作。

二、看门狗的原理

看门狗的核心是一个定时器，它需要定期被“喂狗”，即通过软件或硬件方式对定时器进行清零。如果定时器在规定时间内没有被清零，就会产生一个超时信号，触发系统复位。

三、看门狗的类型

根据实现方式的不同，看门狗主要分为硬件看门狗和软件看门狗两种。

1. 硬件看门狗

硬件看门狗通常由一个独立的定时器电路组成，其定时输出连接到电路的复位端。程序在一定时间范围内对定时器清零，以防止定时器溢出产生复位信号。

2. 软件看门狗

软件看门狗利用处理器的内部定时器实现，通过软件编程来控制定时器的清零。虽然简化了硬件电路设计，但在可靠性方面不如硬件看门狗。

四、看门狗在嵌入式系统中的应用

看门狗在嵌入式系统中有着广泛的应用，以下列举几个典型场景：

1. 系统监控

看门狗可以实时监控系统的运行状态，一旦发现异常，立即触发系统复位，确保系统稳定运行。

2. 硬件故障检测

看门狗可以检测硬件故障，如电源故障、存储器故障等，及时采取措施，避免系统损坏。

3. 程序错误处理

看门狗可以检测程序错误，如死循环、跑飞等，使系统恢复正常状态。

五、看门狗的设置方法

看门狗的设置方法因具体硬件平台而异，以下以STM32为例，简要介绍看门狗的设置方法：

1. 初始化看门狗定时器

通过配置IWDG->PR和IWDG->RL寄存器，设置看门狗的预分频值和重载值，从而确定看门狗的定时周期。

2. 启动看门狗

通过调用IWDG->KR寄存器，启动看门狗定时器。

3. 定期喂狗

在程序中，定期调用IWDG->KR寄存器，对看门狗定时器进行清零，防止定时器溢出产生复位信号。

看门狗是嵌入式系统中不可或缺的守护者，它能够有效保障系统的稳定运行。了解看门狗的功能、原理和应用，对于嵌入式系统开发人员来说具有重要意义。