關於STC15F2K60S2看門狗的應用

關於stc15f2k60s2看門狗的應用

1．stc15f2k60s2系列微控制器的內部結構圖

stc15f2k60s2系列微控制器的內部結構框圖如下圖所示，stc15f2k60s2系列微控制器中包含**處理器（cpu）、程式儲存器（flash）、資料儲存器（sram）、定時器、io口、高速a/d轉換、看門狗、uart高速非同步序列通訊口1/序列通訊口2,ccp/pwm/pca,一組高速同步串列埠spi，片內高精度r/c時鐘及高可靠復位等模組，stc15f2k60s2系列微控制器幾乎包含了資料採集和控制中的所有單元模組。

2．目的：

在工業控制/汽車電子/航空航天等需要高可靠行的系統中，為了防止「系統在異常情況下，受到干擾，mcu/cpu程式跑飛，導致系統長時間異常工作」，通常是引進看門狗，如果mcu/cpu不在規定的時間內按要求訪問看門狗，就認為mcu/cpu處於異常狀態，看門狗就會強迫mcu/cpu復位，使系統重新從頭開始按規律執行使用者程式。看門狗復位狀態結束後，不影響特殊功能暫存器iap_ontr中swbs/iap_ontr.6位的值，微控制器根據復位前swbs/iap_ontr.6的值選擇是從使用者應用程式區啟動，還是從系統isp監控程式區啟動。如果看門狗復位前swbs/iap_ontr.6的值為0，則看門口復位狀態結束後微控制器從系統isp監控程式區啟動。看門狗復位是熱啟動復位中的軟復位之一。

工作原理：看門狗實際上是乙個定時器或計數器，簡稱wdt。微控制器執行工作中，看門狗會對微控制器機器週期脈衝不停計數，當微控制器程式陷入死迴圈時，微控制器程式如果不能及時對看門狗的定時器復位，看門狗就會在其定時器計滿溢位時產生乙個復位訊號，從而使系統重啟。

看門狗應用時，首先確定看門狗計數器的位數，然後參考計數脈衝週期計算出看門狗計數溢位所需的時間t，餵狗程式餵狗時間要小於t，這樣隔一段時間喂一次狗，只要程式正常執行，看門狗定時器就不會溢位。一旦出現程式死迴圈故障，餵狗程式失敗，不能對看門狗定時器及時清零，就會導致計時器溢位，重啟系統。

3．特殊暫存器：

stc15系列微控制器內部也引進了此看門狗功能，使微控制器系統可靠性設計變得更加方便/簡潔。為此功能，我們增加如下特殊功能暫存器wdt_contr：

wdt_contr：看門狗（watch—dog—timer）控制暫存器

sfr name

address

bitb7

b6b5

b4b3

b2b1

b0wdt_contr

0c1h

name

wdt_flag

_en_wdt

clr_wdt

idle_wdt

ps2ps1

ps0wdt_flag: 看門狗溢位標誌位，當溢位時，該位由硬體置1，可用軟體將其清零。

en_wdt: 看門狗允許位，當設定為「1」時看門狗啟動。

clr_wdt: 看門狗清「0」位，當設為「1」時，看門狗重新計數。硬體將自動清「0」此位。

idle_wdt: 看門狗「idle」模式位，當設定為「1」時，看門狗定時器在「空閒模式」計數，當清」0」該位時，看門狗定時器在「空閒模式」時不計數。

ps2，ps1，ps0：看門狗定時器分頻值，如下表所示

ps2ps1

ps0pre_scale預分頻

wdt overflow time @20mhz00

0239.3ms00

1478.6ms01

08157.3ms01

116314.6ms10

032629.1ms10

1641.25s11

0128

2.5s11

1256

5s看門狗溢位時間 = （12 *pre—scale*32768）/oscillatorfrequency

設時鐘為12mhz

看門狗溢位時間 = （12 *pre—scale*32768）/12000000= pre—scale*393216/12000000

ps2ps1

ps0pre_scale預分頻

wdt overflow time @12mhz00

0265.5ms00

14131.0ms01

08262.1ms01

116524.2ms10

0321.0485s10

1642.0971s11

0128

4.1943s11

1256

8.3886s

設時鐘為11.0592mhz

看門狗溢位時間 = （12 *pre—scale*32768）/11059200 = pre—scale*393216/11059200

ps2ps1

ps0pre_scale預分頻

wdt overflow time @11.0592mhz00

0271.1ms00

14142.2ms01

08284.4ms01

116568.8ms10

0321.1377s10

1642.2755s11

0128

4.5511s11

1256

9.1022s

4．程式：

用led燈的亮表示程從頭序執行，用延時函式改變兩次餵狗時間間隔。

/****************************測試程式******************************/

#include

sbit led = p0^0;

sfr wdt_contr = 0xel;/*定義stc微控制器中新加入的看門狗程式*/

void delay(unsigned int x)/*定義延時函式*/

while(x--);

void main(void)

wdt_contr = 0x35;/*設定模式計數器值*/

led = 1;

delay(20000);

led = 0;

while(1)

wdt_contr = 0x35;

delay(50000);

（1）程式開始後，點亮發光二極體後延時一段時間熄滅，延時不能過長，若兩次餵狗時間間程式執行時間大於看門狗溢位時間，看門狗將復位微控制器，可調節這個時間，讓看門狗是否復位。

（2）餵狗時使用和設定看門狗暫存器同樣的語句，只要看門狗暫存器中clr—wdt位置「1」,看門狗定時器重新計數，由硬體自動將其清零。

（3）演示為發光二極體亮後熄滅不會再亮，這說明程式沒被復位，while迴圈中看門狗被正常餵狗，若將wdt_contr= 0x35;去掉程式將會不停復位，因為看門狗定時器溢位復位。

關於STC15F2K60S2看門狗的應用

STC15F2K60S2實現A D轉換

STC15F2K61S2儲存結構

STC15F2K61S2微控制器片內硬體結構

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