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STC系列单片机看门狗
单片机的看门狗
- S51及STC89系列
为什么要看门狗?
你家的看门狗是做什么的?
“看门狗定时器”是这样一种东西,从功能上
说它可以让微控制器在意外状况下(比如软件
陷入死循环或跑飞)重新回复到系统上电状态,
以保证系统出问题的时候重启一次。
就跟我们现在用电脑一样,死机了你就按一下
reset键重启一次电脑,看门狗就是负责干这个
事儿的。它是52单片机增加的一个功能,以前
Intel 8031、……、AT 89C51时代单片机片内
都没有“看门狗”功能,需要我们外扩看门狗
芯片,比如X5045 。
“看门狗”就是一个计数器,由于位数有限计
数器能够装的数值是有限的( 比如8位的最多装
256个数、16位的最多装65536个数),从开
启“看门狗”那刻起,它就开始不停的数机器
周期,数一个机器周期就计数器加1,加到计
数器盛不下了(术语叫溢出)就就产生一个复
位信号,重启系统。
注解:
这里顺便说一下,一般教材上叫“看门狗定时
器”,其实定时器原理还是计数器,只是计的
是时钟周期,所以我为了初学者好理解叫统一
叫“计数器”,这里阐明一下。
看门狗的看门原理
我们在设计程序时,先根据看门狗计数器的位
数和系统的时钟周期算一下计满数需要的时间,
就是说在这个时间内“看门狗”计数器是不会
装满的,然后在这个时间内告诉它重新开始计
数,就是把计数器清零,这个过程叫“喂狗”,
这样隔一段时间喂一次狗,只要程序正常运行
他就永远计不满,一旦出现死循环之类的故障,
没有及时来清零计数器,就会导致装满了溢出,
他就重启系统,这就是
举个例子说:8051 单片机选用12MHz晶振,
一个时钟周期为1us,如果“看门狗计数器”
是16位的,最大计数65536个,那么从0开始
计到65535需要约65ms,所以我们可以在程序
的50ms左右清零一次计数器(“喂狗”),
让他重新从0开始计,再过50ms,再清,……,
这样下去只要程序正常运行,计数器永远不会
计满,也就永远不会被“看门狗”复位。
当然这个喂狗的时间是大家自己选的,只要不
超过65ms,你选多少都可以,一般不要喂得
太勤,这样单片机运行时间浪费了,比如你
1ms喂一次就太勤了,也不要说那我65ms喂一
次,这样太边缘,这样抗干扰能力就下降了,
最好是留一定的余量,这个就是设计者自己掌
握了,我一般是让计到90%左右就清一次。
每种单片机的“看门狗”实现方法不尽相同,
但是原理都一样,而且 “看门狗”都是启动了
之后就不能被关闭,只能系统复位(重新断电
在上电)才能关闭。
设置 看门狗 的一般步骤如
下:
1. 设置“看门狗”相关寄存器,启动
“看门狗”;
2. 隔一段时间清零一次,“喂狗”;
3. 如果程序正常,一直运行;如果程序出
错,没有按时“喂狗”,“看门狗”就在溢出
的时候复位系统。
S51的看门狗
AT89S52单片机看门狗定时器是14位的,最大
计数214=16384个数,每计16384个时钟周期
就溢出一次。也就是说如果使用12M晶振的话,
至少应该在16.384ms内喂一次狗。
STC89
STC89C5X系列单片机由于采用了“预分频技
术”,它的溢出时间是=(N*Prescale*32768)/
晶振频率
(不要问我为什么,他们就是这么设计的,我
们就这么用就行)。
其中N是单片机的时钟周期,STC89C5X系列单
片机提供6时钟周期和12时钟周期两种时钟周
期,可以在烧写程序时修改;
Prescale是预分频数,通过设置 【看门狗控制
寄存器】可以设置为2、4、8、16、32、64、
128、256;怎么设置演示程序中有介绍;
晶振频率就是系统选用的晶振。
所以如果同样选择12MHz晶振,使用传统的12
时钟周期,它最小的溢出时间是
(12*2*32768)/(12*106)=65.536ms ,最大
溢出
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