MM32SPIN2x 电机专用MCU功能特色 —— 独立看门狗低功耗唤醒

demi 发布于：周四, 08/08/2019 - 11:02 ，关键词：

在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，因此产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的模块或者芯片，俗称“看门狗”(watchdog) 。MM32内置两个看门狗（独立看门狗和窗口看门狗），提供了更高的安全性、时间的精确性和使用的灵活性，可以用来检测和解决由软件错误引起的故障，其中可以使用独立看门狗在stop低功耗模式下进行MCU不复位唤醒功能。

独立看门狗与窗口看门狗的区别

同样是看门狗，独立看门狗(IWDG)和窗口看门狗(WWDG)十分相似，但还是有些不同之处需要注意：

独立看门狗（IWDG）由专门的低速时钟（LSI）驱动，即使主时钟发生故障它也仍然有效，可在停止(STOP)和待机(STANDBY)模式下工作。

窗口看门狗(WWDG)则由从APB1时钟分频后得到的时钟驱动，通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早的操作。

图1 独立看门狗框图

IWDG介绍

IWDG 最适合应用于那些需要看门狗作为一个正在主程序外，能够完全独立工作，并且对时间精度要求低的场合，可以在低功耗的停机和待机模式下唤醒或复位MCU。当计数器达到给定的超时值时，触发一个产生系统复位。在SPIN2x系列中，加入了IWDG中断功能。

• 自由运行的递减计数器

• 时钟由独立的振荡器提供（可在停止和待机模式下工作）

• 看门狗被激活后，则在计数器计数至 0x0000 时产生复位或外部中断信号。

注：MM32不同型号IWDG中断功能和中断线的设置不同，本文仅介绍MM32SPIN2x系列。

MM32SPIN2x系列芯片的独立看门狗的时钟来源为LSI(40kHz)，根据预分频寄存器的值，LSI可以最多256分频，最少4分频，配合重装载寄存器，超时时间可以设置为最少0.1ms，最多26.2s，如下图

图2 看门狗出超时时间

IWDG使用

使用IWDG的基本步骤如下：
1、（可选）配置看门狗外部中断线和中断函数；
2、配置独立看门狗的预分频系数和重装载值；
3、重载计数值喂狗；
4、启动看门狗。

在SPIN2x系列中，IWDG使用外部中断线24，与WWDG使用同一个中断处理函数，若使用IWDG中断，再退出中断之后需要重新配置IWDG。

下面我们简单的配置一下MM32SPIN27的IWDG中断模式：

1、（可选）配置看门狗外部中断线和中断函数

void Iwdg_Interrupt_Config()
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitSturcture;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE); //使能外部中断
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line24;                      //IWDG中断线
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;                  //上升沿触发
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

NVIC_InitSturcture.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn; 
NVIC_InitSturcture.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitSturcture.NVIC_IRQChannelPriority = 0;
NVIC_Init(&NVIC_InitSturcture);
GPIO_LED_Config();//使用LED显示看门狗是否进入中断
}

void WWDG_IRQHandler()//IWDG与WWDG使用同一个中断函数
{
GPIOB->ODR ^= GPIO_Pin_4;
iwdg_flag = 1;
EXTI->PR |= 0x1 << 24;
IWDG_ClearIT();
UartSendGroup((u8 *)printBuf, sprintf(printBuf, "interrupt\r\n"));

}

2、配置独立看门狗

void PVU_CheckStatus(void)//查询看门狗预分频更新标志
{
while (1)
if (IWDG_GetFlagStatus(IWDG_FLAG_PVU) == RESET)
break;
}

void RVU_CheckStatus(void)//查询看门狗计数器重载值更新标志
{
while (1)
if (IWDG_GetFlagStatus(IWDG_FLAG_RVU) == RESET)
break;
}

void Interrput_Iwdg_ON(unsigned short int IWDG_Prescaler, unsigned short int Reload)
{
RCC_LSICmd(ENABLE);//启用LSI并等待时钟就绪
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET);
PVU_CheckStatus();//配置时钟分频
IWDG_WriteAccessCmd(0x5555);
IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler);
RVU_CheckStatus();//配置重装载值
IWDG_WriteAccessCmd(0x5555);
IWDG_SetReload(Reload & 0xfff);
IWDG_EnableIT(); //启用中断模式
IWDG_ReloadCounter();//使能IWDG前先喂狗
IWDG_Enable();
}

3、时钟配置函数

void HSI_SYSCLK(void)//设置为HIS 8分频
{
RCC_HSICmd(ENABLE);
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSIRDY)==RESET);
RCC->CFGR &=~ 0xf;
while((RCC->CFGR&0xf) != 0x0);
}

4、main函数

int main(void)
{
HSI_SYSCLK();        //设置为HIS 8分频
Uart_ConfigInit(9600);
UartSendGroup((u8 *)printBuf, sprintf(printBuf, "sprintf ok\r\n"));

Iwdg_Interrupt_Config();//中断配置
Interrput_Iwdg_ON(IWDG_Prescaler_16, 0xFFF);     //配置并使能IWDG

PWR_EnterSTOPMode(0, PWR_STOPEntry_WFI);//进入STOP模式
while (1)
{
if (iwdg_flag)
{
iwdg_flag = 0;
Interrput_Iwdg_ON(IWDG_Prescaler_16, 0xFFF);           //退出中断函数后重新配置IWDG，建议在清除中断标志位之后有一个延迟在执行这一函数
PWR_EnterSTOPMode(0, PWR_STOPEntry_WFI);        //进入STOP模式
}
// IWDG_ReloadCounter(); //取消注释开启喂狗
}
}

运行结果

编译下载并运行程序，在GPIO的B4引脚上接上一个LED灯，我们可以看到LED灯在闪烁，在UART定时输出”interrupt”，如图3。使用设备记录MCU的供电电流，可以得到图4，在STOP模式下电流仅为3.8uA，持续1.36s唤醒，电流增加为1.65mA。我们可以改变Interrput_Iwdg_ON()函数中的分频值和重装载值来得到想要的唤醒间隔。