关于STC15F2K60S2看门狗的应用
1．STC15F2K60S2系列单片机的内部结构图
STC15F2K60S2系列单片机的内部结构框图如下图所示，STC15F2K60S2系列单片机中包含中央处理器（CPU）、程序存储器（Flash）、数据存储器（SRAM）、定时器、IO口、高速A/D转换、看门狗、UART高速异步串行通信口1/串行通信口2,CCP/PWM/PCA,一组高速同步串行端口SPI，片内高精度R/C时钟及高可靠复位等模块，STC15F2K60S2系列单片机几乎包含了数据采集和控制中的所有单元模块。
2．目的：
在工业控制/汽车电子/航空航天等需要高可靠行的系统中，为了防止“系统在异常情况下，受到干扰，MCU/CPU程序跑飞，导致系统长时间异常工作”，通常是引进看门狗，如果MCU/CPU不在规定的时间内按要求访问看门狗，就认为MCU/CPU处于异常状态，看门狗就会强迫MCU/CPU复位，使系统重新从头开始按规律执行用户程序。看门狗复位状态结束后，不影响特殊功能寄存器IAP_ONTR中SWBS/IAP_ONTR.6位的值，单片机根据复位前SWBS/IAP_ONTR.6的值选择是从用户应用程序区启动，还是从系统ISP监控程序区启动。如果看门狗复位前SWBS/IAP_ONTR.6的值为0，则看门口复位状态结束后单片机从系统ISP监控程序区启动。看门狗复位是热启动复位中的软复位之一。
工作原理：看门狗实际上是一个定时器或计数器，简称WDT。单片机运行工作中，看门狗会对单片机机器周期脉冲不停计数，当单片机程序陷入死循环时，单片机程序如果不能及时对看门狗的定时器复位，看门狗就会在其定时器计满溢出时产生一个复位信号，从而使系统重启。
看门狗应用时，首先确定看门狗计数器的位数，然后参考计数脉冲周期计算出看门狗计数溢出所需的时间T，喂狗程序 喂狗时间要小于T，这样隔一段时间喂一次狗，只要程序正常运行，看门狗定时器就不会溢出。一旦出现程序死循环故障，喂狗程序失败，不能对看门狗定时器及时清零，就会导致计时器溢出，重启系统。
3．特殊寄存器：
STC15系列单片机内部也引进了此看门狗功能，使单片机系统可靠性设计变得更加方便/简洁。为此功能，我们增加如下特殊功能寄存器WDT_CONTR：
WDT_CONTR：看门狗（Watch—dog—Timer）控制寄存器
SFR name | Address | bit | B7 | B6 | B5 | B4 | B3 | B2 | B1 | B0 |
WDT_CONTR | 0C1H | name | WDT_FLAG | _ | EN_WDT | CLR_WDT | IDLE_WDT | PS2 | PS1 | PS0 |
WDT_FLAG: 看门狗溢出标志位，当溢出时，该位由硬件置1，可用软件将其清零。
EN_WDT: 看门狗允许位，当设置为“1”时看门狗启动。
CLR_WDT: 看门狗清“0”位，当设为“1”时，看门狗重新计数。硬件将自动清“0”此位。
IDLE_WDT: 看门狗“IDLE”模式位，当设置为“1”时，看门狗定时器在“空闲模式”计数，当清”0”该位时，看门狗定时器在“空闲模式”时不计数。
PS2，PS1，PS0：看门狗定时器分频值，如下表所示
PS2 | PS1 | PS0 | Pre_scale预分频 | WDT overflow Time @20MHz |
0 | 0 | 0 | 2 | 39.3ms |
0 | 0 | 1 | 4 | 78.6ms |
0 | 1 | 0 | 8 | 157.3ms |
0 | 1 | 1 | 16 | 314.6ms |
1 | 0 | 0 | 32 | 629.1ms |
1 | 0 | 1 | 64 | 1.25s |
1 | 1 | 0 | 128 | 2.5s |
1 | 1 | 1 | 256 | 5s |
看门狗溢出时间 = （12 *Pre—scale*32768）/Oscillatorfrequency
设时钟为12MHz
看门狗溢出时间 = （12 *Pre—scale*32768）/12000000= Pre—scale*393216/12000000
PS2 | PS1 | PS0 | Pre_scale预分频 | WDT overflow Time @12MHz |
0 | 0 | 0 | 2 | 65.5ms |
0 | 0 | 1 | 4 | 131.0ms |
0 | 1 | 0 | 8 | 262.1ms |
0 | 1 | 1 | 16 | 524.2ms |
1 | 0 | 0 | 32 | 1.0485s |
1 | 0 | 1 | 64 | 2.0971s |
1 | 1 | 0 | 128 | 4.1943s |
1 | 1 | 1 | 256 | 8.3886s |
设时钟为11.0592MHz
看门狗溢出时间 = （12 *Pre—scale*32768）/11059200 = Pre—scale*393216/11059200
PS2 | PS1 | PS0 | Pre_scale预分频 | WDT overflow Time @11.0592MHz |
0 | 0 | 0 | 2 | 71.1ms |
0 | 0 | 1 | 4 | 142.2ms |
0 | 1 | 0 | 8 | 284.4ms |
0 | 1 | 1 | 16 | 568.8ms |
1 | 0 | 0 | 32 | 1.1377s |
1 | 0 | 1 | 64 | 2.2755s |
1 | 1 | 0 | 128 | 4.5511s |
1 | 1 | 1 | 256 | 9.1022s |
4．程序：
用LED灯的亮表示程从头序运行，用延时函数改变两次喂狗时间间隔。
/****************************测试程序******************************/
#include
sbit led = P0^0;
sfr WDT_CONTR = 0xel;/*定义STC单片机中新加入的看门狗程序*/
void delay(unsigned int x)/*定义延时函数*/
{
while(x--);
}
void main(void)
{
WDT_CONTR = 0x35;/*设置模式计数器值*/
led = 1;
delay(20000);
led = 0;
while(1)
{
WDT_CONTR = 0x35;
delay(50000);
}
}
（1）程序开始后，点亮发光二极管后延时一段时间熄灭，延时不能过长，若两次喂狗时间间程序运行时间大于看门狗溢出时间，看门狗将复位单片机，可调节这个时间，让看门狗是否复位。
（2）喂狗时使用和设定看门狗寄存器同样的语句，只要看门狗寄存器中CLR—WDT位置“1”,看门狗定时器重新计数，由硬件自动将其清零。
（3）演示为发光二极管亮后熄灭不会再亮，这说明程序没被复位，while循环中看门狗被正常喂狗，若将WDT_CONTR= 0x35;去掉程序将会不停复位，因为看门狗定时器溢出复位。
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