为什么需要双看门狗？
STM32 内置的 IWDG（独立看门狗）和 WWDG（窗口看门狗）都能在程序异常时复位系统，但它们的触发机制截然不同：
- IWDG：基于独立 RC 振荡器（LSI），超时范围宽（几 ms 到几 s），只要在超时前任意时刻喂狗即可，适合检测长时间卡死。
- WWDG：基于系统时钟（APB1），喂狗必须在一个精确的窗口期内（不能太早也不能太晚），能检测到更细微的时序异常，但超时范围窄（通常 < 几十 ms）。
单一使用 IWDG 可能漏掉“程序仍在运行但逻辑错误”的情况；单一使用 WWDG 则可能因时钟故障或中断阻塞而误复位。双看门狗互补：IWDG 负责兜底长超时，WWDG 负责监控实时性，形成双重保险。
原理详解
IWDG 工作原理
IWDG 使用 LSI（约 40kHz，具体见芯片手册），通过预分频器和重装载寄存器设置超时时间。一旦启动，无法停止，除非复位。喂狗操作是向关键字寄存器写入 0xAAAA。
超时计算公式：
Tout = (Prescaler * Reload) / LSI_Freq
例如：LSI=40kHz，Prescaler=64，Reload=625，则 Tout = 64*625/40000 = 1s。
WWDG 工作原理
WWDG 使用 APB1 时钟（通常 36MHz 或 42MHz），有一个 7 位递减计数器（T[6:0]）。喂狗必须在计数器值小于窗口值且大于 0x3F 时进行（即窗口期）。如果计数器减到 0x3F（即 0x40 以下）还没喂狗，或者喂狗时计数器值大于窗口值，都会触发复位。
超时计算公式：
Tout = (1/APB1_Freq) * 4096 * Prescaler * (Reload - Window)
例如：APB1=36MHz，Prescaler=8，Reload=127，Window=80，则窗口期约为 (1/36M)40968*(127-80) ≈ 4.2ms，总超时约 11.6ms。
双看门狗协同设计策略
- IWDG 超时设置：设为系统最大容忍死机时间，如 2s。用于捕获严重死循环或硬件故障。
- WWDG 窗口设置：设为任务周期的一半左右，如主循环周期 10ms，则窗口设为 5ms。用于强制任务按时执行。
- 喂狗位置：IWDG 在主循环末尾喂；WWDG 在关键任务（如通信处理、传感器读取）完成后喂，且必须在窗口期内。
配置步骤（以 STM32F103 为例）
- 初始化 LSI 时钟（IWDG 使用）。
- 配置 IWDG：设置预分频和重装载值，启动。
- 配置 WWDG：使能 WWDG 时钟，设置预分频、窗口值、计数器初始值，使能中断（可选）。
- 编写喂狗函数：IWDG_Feed() 和 WWDG_Feed()。
- 在主循环和关键任务中调用喂狗。
完整代码示例
#include "stm32f10x.h"
// 宏定义
#define IWDG_PRESCALER IWDG_Prescaler_64 // 64分频
#define IWDG_RELOAD 625 // 1s超时（假设LSI=40kHz）
#define WWDG_PRESCALER WWDG_Prescaler_8 // 8分频
#define WWDG_WINDOW 80 // 窗口值
#define WWDG_RELOAD 127 // 计数器初值
// 初始化IWDG
void IWDG_Init(void) {
// 使能写访问
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
// 设置预分频
IWDG_SetPrescaler(IWDG_PRESCALER);
// 设置重装载值
IWDG_SetReload(IWDG_RELOAD);
// 重装载计数器
IWDG_ReloadCounter();
// 启动IWDG
IWDG_Enable();
}
// 初始化WWDG
void WWDG_Init(void) {
// 使能WWDG时钟（APB1）
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);
// 设置窗口值
WWDG_SetWindowValue(WWDG_WINDOW);
// 设置预分频
WWDG_SetPrescaler(WWDG_PRESCALER);
// 设置计数器初值
WWDG_Enable(WWDG_RELOAD);
// 清除中断标志（如果有）
WWDG_ClearFlag();
// 使能WWDG中断（可选，用于提前喂狗）
WWDG_EnableIT();
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
// 喂IWDG
void IWDG_Feed(void) {
IWDG_ReloadCounter();
}
// 喂WWDG（必须在窗口期内调用）
void WWDG_Feed(void) {
// 检查是否在窗口期（计数器值小于窗口值且大于0x3F）
if ((WWDG_GetCounter() < WWDG_WINDOW) && (WWDG_GetCounter() > 0x3F)) {
WWDG_SetCounter(WWDG_RELOAD);
}
}
// WWDG中断服务函数（可选）
void WWDG_IRQHandler(void) {
if (WWDG_GetFlagStatus() != RESET) {
// 提前喂狗或记录错误
WWDG_Feed();
WWDG_ClearFlag();
}
}
// 主函数
int main(void) {
// 初始化系统时钟等
SystemInit();
// 初始化看门狗
IWDG_Init();
WWDG_Init();
// 主循环
while (1) {
// 执行关键任务（如通信处理）
ProcessCommunication();
// 任务完成后喂WWDG（必须在窗口期内）
WWDG_Feed();
// 其他任务...
// 主循环末尾喂IWDG
IWDG_Feed();
}
}
// 示例任务函数
void ProcessCommunication(void) {
// 模拟耗时操作，确保在WWDG窗口期内完成
// 如果超时，WWDG会复位
}
注意事项
- IWDG 一旦启动无法关闭，除非复位。调试时建议先用宏控制，避免调试中断导致复位。
- WWDG 的窗口值必须小于计数器初值，否则无法喂狗。
- 喂狗时机：IWDG 喂狗不要太频繁，否则失去意义；WWDG 喂狗必须精确在窗口期，建议在中断中提前喂狗（如 WWDG 早期中断），但注意中断优先级。
- 时钟源：IWDG 使用 LSI，精度不高，超时时间有误差；WWDG 使用 APB1，精度高，但系统时钟故障时 WWDG 可能失效。
- 低功耗模式：进入 STOP 模式前，IWDG 会继续运行，可能导致复位；WWDG 在 STOP 模式下停止。需根据需求处理。
- 调试建议：使用硬件调试时，可暂时禁用看门狗，或使用断点调试时手动喂狗。
总结
IWDG + WWDG 双看门狗设计能有效覆盖长时间卡死和短时序异常，提升系统鲁棒性。关键在于合理设置超时和窗口值，并严格规划喂狗点。实际项目中，建议结合 RTOS 的任务调度，将喂狗操作放在高优先级任务中，确保系统实时性。