讲稿-10 Watchdog的使用原理.ppt

S3C2410A的系统时钟和总线时钟设置 在S3C2410A中，有一个系统时钟和两个标准总线时钟。它们分别是FCLK，HCLK，PCLK。FCLK是CPU的主频，HCLK是系统总线(AHB)的主频，PCLK是外部总线(PHB)的主频。 S3C2410A的时钟源由外部输入，一般是12MHZ。通过PLL模块，可以得到高达270MHZ的FCLK。然后通过分频，得到相应的HCLK和PCLK。PLL是Phase-Locked Loop的缩写，中文含意为锁相环。主要作用是将外部输入时钟倍频到处理器需要的时钟频率。 无论是PLL的倍频，还是分频，都可以通过对相应控制寄存器的设置，来达到所需的频率。 FCLK的设置寄存器 我们实际上只要记住下面这个公式，就可以计算出FCLK 的值。FCLK=fout*(MDIV+8)/((PDIV+2)*2**(SDIV)) **表示乘 方的意思。fout表示输入频率。我们所使用的试验箱中， MDIV PDIV SDIV分别被设置为192 4 1 fout是12MHZ，故 FCLK是200MHZ。 最简单的设置语句是 rMPLLCON = (192 12) | (4 4) | 1; HCLK和PCLK配置寄存器 实时时钟计数器 在一个嵌入式系统中，实时时钟单元可以提供可靠的时 钟，包括时，分，秒和年，月，日。即使系统处于关机状态 下，它也能够正常工作，其外围需要不多的辅助电路。 S3C2410A的实时时钟单元功能十分强大，它具有如下特 点： 时钟数据采用BCD编码 能够对闰年的年月日进行自动处理 具有告警功能，当系统处于关机状态时，能产生告警中断 具有独立的电源输入。 提供毫秒级时钟中断，该中断可以用于嵌入式操作系统的内核时钟。 告警控制寄存器 实时时钟计数器寄存器 看门狗的功能及工作原理 嵌入式系统运行时受到外部干扰或者系统错误， 程序有时会出现“跑飞”,从而导致整个系统瘫痪。为 了防止这一现象的发生，在对系统稳定性要求较高 的的场合往往要加入看门狗电路。看门狗的作用是 当系统“跑飞”而进入死循环时，恢复系统的运行。 实时时钟寄存器 看门狗的功能及工作原理 基本原理为：设本系统程序完整运行一个周期的 时间为tp，看门狗的定时周期为ti，且tpti，程序运 行一个周期后，就修改定时器的计数值（“喂 狗”）。只要程序正常运行，定时器就不会溢出。 如果由于干扰等原因使系统不能在tp时刻修改定时 器的计数值，则定时器将在ti时刻溢出，引发系统 复位，使得系统得以重新运行，从而起到监控作 用。 S3C2410A的看门狗控制原理 S3C2410A的看门狗控制原理 上图是看门狗电路示意图。输入时钟为PCLK，它 经过两级分频，最后将分频作为该定时器的输入时 钟，当计数器期满后可以产生中断或者复位信号。 看门狗定时器的输入时钟周期为： t_w=1/(PCLK/(Prescaler+1)/Division_factor) 看门狗的定时周期为 T=WTCNT*t_w。 看门狗控制寄存器WTCON 看门狗定时器的计数寄存器 该寄存器为看门狗定时器的计数器，其值表示该定 时器的当前计数值，即到下一次计数满还需要经历的 时钟数。当该定时器工作在看门狗模式时使用该寄存 器，每次期满前需要重新设置其值，以防止发生复 位。 看门狗应用的编程分析 我们通过分析一个简单的看门狗应用程序，来熟悉 2410A中的看门狗的原理。 本程序完成的功能如下： 首先设置一个看门狗定时器，它的预分频值是255， 时钟分频因子是11(1/128)。而看门狗的计数长度为 0x1000。那么整个看门狗的定时长度是 1/(PCLK/0x100/0x80) *0x1000 ，而PCLK是50mhz， 所以定时长度是2.68秒。 看门狗应用的编程分析 程序分两个版。 第一版功能是：当设置和启动看门狗之后，程序 就只运行一个无限循环语句while(1); 这样，过了一 段时间，由于没有喂狗动作（重置看门狗计数寄存 器），系统会自动复位。编程人员可以通过超级终 端观察到这个复位过程。 看门狗应用的编程分析 第二版的功能是：设置实时时钟计数器中断。在 中断程序中,每隔二秒，就重新喂狗一次，防止看门 狗复位。 下面对程序的主要代码进行分析： BoardInitStart(); //系统初始化，MMU初始化 这个函数用来初始化整个系统，最重要的是初始 化存储器管理单元。ARM9的处理器都带着用于管 理存储单元的协处理器，又叫MMU。关于MMU如 何编程请参看有关资料。 SystemClockInit(); //系统时钟初始化 看门狗应用的编程分析 SystemClockInit(); //系统时钟初