單片機(jī)的看門(mén)狗課件

1、單片機(jī)的看門(mén)狗-及系列為什么要看門(mén)狗？你家的看門(mén)狗是做什么的？“看門(mén)狗定時(shí)器”是這樣一種東西，從功能上說(shuō)它可以讓微控制器在意外狀況下（比如軟件陷入死循環(huán)或跑飛）重新回復(fù)到系統(tǒng)上電狀態(tài)，以保證系統(tǒng)出問(wèn)題的時(shí)候重啟一次。 就跟我們現(xiàn)在用電腦一樣，死機(jī)了你就按一下reset鍵重啟一次電腦，看門(mén)狗就是負(fù)責(zé)干這個(gè)事兒的。它是52單片機(jī)增加的一個(gè)功能，以前Intel 8031、AT 89C51時(shí)代單片機(jī)片內(nèi)都沒(méi)有“看門(mén)狗”功能，需要我們外擴(kuò)看門(mén)狗芯片，比如X5045。“看門(mén)狗”就是一個(gè)計(jì)數(shù)器，由于位數(shù)有限計(jì)數(shù)器能夠裝的數(shù)值是有限的(比如8位的最多裝256個(gè)數(shù)、16位的最多裝65536個(gè)數(shù))，從開(kāi)啟“看門(mén)狗

2、”那刻起，它就開(kāi)始不停的數(shù)機(jī)器周期，數(shù)一個(gè)機(jī)器周期就計(jì)數(shù)器加，加到計(jì)數(shù)器盛不下了（術(shù)語(yǔ)叫溢出）就就產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，重啟系統(tǒng)。看門(mén)狗的看門(mén)原理我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí)，先根據(jù)看門(mén)狗計(jì)數(shù)器的位數(shù)和系統(tǒng)的時(shí)鐘周期算一下計(jì)滿數(shù)需要的時(shí)間，就是說(shuō)在這個(gè)時(shí)間內(nèi)“看門(mén)狗”計(jì)數(shù)器是不會(huì)裝滿的，然后在這個(gè)時(shí)間內(nèi)告訴它重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，就是把計(jì)數(shù)器清零，這個(gè)過(guò)程叫“喂狗”，這樣隔一段時(shí)間喂一次狗，只要程序正常運(yùn)行他就永遠(yuǎn)計(jì)不滿，一旦出現(xiàn)死循環(huán)之類(lèi)的故障，沒(méi)有及時(shí)來(lái)清零計(jì)數(shù)器，就會(huì)導(dǎo)致裝滿了溢出，他就重啟系統(tǒng)，這就是舉個(gè)例子說(shuō)：8051 單片機(jī)選用12MHz晶振，一個(gè)時(shí)鐘周期為1us，如果“看門(mén)狗計(jì)數(shù)器”是16位的，最大計(jì)數(shù)

3、65536個(gè)，那么從0開(kāi)始計(jì)到65535需要約65ms，所以我們可以在程序的50ms左右清零一次計(jì)數(shù)器（“喂狗”），讓他重新從0開(kāi)始計(jì)，再過(guò)50ms，再清，這樣下去只要程序正常運(yùn)行，計(jì)數(shù)器永遠(yuǎn)不會(huì)計(jì)滿，也就永遠(yuǎn)不會(huì)被“看門(mén)狗”復(fù)位。每種單片機(jī)的“看門(mén)狗”實(shí)現(xiàn)方法不盡相同，但是原理都一樣，而且“看門(mén)狗”都是啟動(dòng)了之后就不能被關(guān)閉，只能系統(tǒng)復(fù)位（重新斷電在上電）才能關(guān)閉。 設(shè)置“看門(mén)狗”的一般步驟如下：1. 設(shè)置“看門(mén)狗”相關(guān)寄存器，啟動(dòng)“看門(mén)狗”；2. 隔一段時(shí)間清零一次，“喂狗”；3. 如果程序正常，一直運(yùn)行；如果程序出錯(cuò)，沒(méi)有按時(shí)“喂狗”，“看門(mén)狗”就在溢出的時(shí)候復(fù)位系統(tǒng)。的看門(mén)狗AT89S

4、52單片機(jī)看門(mén)狗定時(shí)器是14位的，最大計(jì)數(shù)214=16384個(gè)數(shù)，每計(jì)16384個(gè)時(shí)鐘周期就溢出一次。也就是說(shuō)如果使用12M晶振的話，至少應(yīng)該在16.384ms內(nèi)喂一次狗。 其中N是單片機(jī)的時(shí)鐘周期，STC89C5X系列單片機(jī)提供6時(shí)鐘周期和12時(shí)鐘周期兩種時(shí)鐘周期，可以在燒寫(xiě)程序時(shí)修改； Prescale是預(yù)分頻數(shù)，通過(guò)設(shè)置【看門(mén)狗控制寄存器】可以設(shè)置為2、4、8、16、32、64、128、256；怎么設(shè)置演示程序中有介紹； 晶振頻率就是系統(tǒng)選用的晶振。 所以如果同樣選擇12MHz晶振，使用傳統(tǒng)的12時(shí)鐘周期，它最小的溢出時(shí)間是（12*2*32768）/(12*106)=65.536ms，最

5、大溢出時(shí)間是（12*256*32768）/(12*106)8.38s。如果選擇256分頻，也就是說(shuō)只要在8.38秒之內(nèi)喂一次狗就可以了。 看門(mén)狗應(yīng)用舉例STC89C52最小單片機(jī)系統(tǒng)+兩個(gè)指示燈 串行口接口（用于下載程序和測(cè)試本次試驗(yàn) #include sfr WDT_CONTR=0 xE1;/定義特殊功能寄存器：STC單片機(jī)看門(mén)狗控制寄存器#define uchar unsigned char#define true 1#define false 0#define WEIGOU WDT_CONTR=0 x34/看門(mén)狗啟動(dòng)設(shè)置和“喂狗”操作sbit LED=P16;/信號(hào)燈，系統(tǒng)正常工作就一閃

6、一閃的sbit LED_busy=P17;/工作燈，上電滅一會(huì)兒（約800ms），然后正常工作的時(shí)候一直亮著；用于指示系統(tǒng)是否重啟uchar timer0_ctr,i;const uchar str=I love MCU!;/定義一句話，讓他從串口輸出，只有系統(tǒng)重啟的時(shí)候才輸出一次，所以也是用于驗(yàn)證看門(mén)狗有沒(méi)有重啟系統(tǒng)/延時(shí)函數(shù)，11.0592MHz晶振下延時(shí)約xms毫秒void delay_ms(unsigned xms)unsigned x,y;for(x=xms; x0; x-)for(y=110; y0; y-);/串行口初始化程序void InitCOM()SCON=0 x50;/S

7、CON=(0101 0000)B，波特率不加倍，允許接收TH1=0 xFD;/設(shè)置波特率=9600bpsTL1=TH1;TR1=1;/啟動(dòng)定時(shí)器1/定時(shí)器0中斷服務(wù)程序程序，控制信號(hào)燈閃爍。如果系統(tǒng)正常運(yùn)行，信號(hào)燈1.5秒閃一次void Timer0_isr() interrupt 1TH0=0 x4C;TL0=0 x00;timer0_ctr+;if(timer0_ctr=30)TR0=0;/定時(shí)器0暫停，否則再次來(lái)中斷會(huì)沖斷程序timer0_ctr=0;LED=0;delay_ms(100);LED=1;TR0=1;/定時(shí)器0重新啟動(dòng)void main()WEIGOU;/上來(lái)第一步設(shè)置看門(mén)

8、狗定時(shí)器，并且啟動(dòng)InitMain();InitCOM();/開(kāi)機(jī)通過(guò)串口發(fā)送一次“I love MCU!”，使用串口調(diào)試助手可以查看/由于在while大循環(huán)外邊，所以只要系統(tǒng)不重新啟動(dòng)，則上電后只會(huì)發(fā)送一次，用于判斷系統(tǒng)是否重啟i=0;while(stri!=0)SBUF=stri;while(TI=0);TI=0;i+;/while大循環(huán)while(true)/約每隔800ms喂一次狗，可以通過(guò)調(diào)整這里的喂狗時(shí)間來(lái)驗(yàn)證看門(mén)狗是否有效/我們?cè)O(shè)置的看門(mén)狗約1秒。所以可以用800和2000分別做一次試驗(yàn)，看是否會(huì)被看門(mén)狗復(fù)位delay_ms(800);LED_busy=0;/第一次上電約延時(shí)80

9、0ms工作燈點(diǎn)亮，如果系統(tǒng)不重啟，他將一直亮著，用于指示系統(tǒng)是否重啟WEIGOU;89S52看門(mén)狗使用方法 在ATMEL的89S52系列的89S52與89C51功能相同。指令兼容。HEX程序無(wú)需任何轉(zhuǎn)換可以直接使用。89S52比89C51增加了一個(gè)看門(mén)狗功能。89S52的其它功能可以參見(jiàn)89C52的資料?？撮T(mén)狗具體使用方法如下：在程序初始化中向看門(mén)狗寄存器（WDTRST地址是0A6H）中先寫(xiě)入01EH，再寫(xiě)入0E1H。即可激活看門(mén)狗。的看門(mén)狗應(yīng)用在C語(yǔ)言中要增加一個(gè)聲明語(yǔ)句。 在AT89X51.h聲明文件中增加一行 sfr WDTRST = 0 xA6; 程序代碼sfr WDTRST = 0 xA6; main() WDTRST=0 x1E; WDTRST=0 xE1;/初始化看門(mén)狗。 While (1) WDTRST=0 x1E; WDTRST=0 xE1;/喂狗指令 注意事項(xiàng)：1 89S51的看門(mén)狗必須