S3C2410看門狗watchdog寄存器介紹與使用源碼等資料

ID:332016 · 發表于 2018-5-17 11:57

看門狗應用實驗
1、實驗目的
了解watchdog 的作用
掌握S3C2410 的watchdog 定時器的使用方法
2、實驗內容
   實現看門狗復位
   編程實現看門狗喂狗
3、實驗設備
S3C2410 開發板
ADS1.2 集成開發環境，JTAG 調試器、串口連接線
4、實驗原理
4.1 看門狗功能簡述
嵌入式系統運行時受到外部干擾或者系統錯誤，程序有時會出現“跑飛”，導致整個系統癱瘓。為了防止這一現象的發生，在對系統穩定性要求較高的場合往往要加入看門狗（watchdog ）電路。看門狗的作用就是當系統“跑飛”而進入死循環時，恢復系統的運行。
4.2 看門狗的工作原理
其基本原理為：設本系統程序完整運行一周期的時間是Tp，看門狗的定時周期為Ti，Ti>Tp，在程序正常運行時，定時器就不會溢出，若由于干擾等原因使系統不能在Tp時刻修改定時器的記數值，定時器將在Ti  時刻溢出，引發系統復位，使系統得以重新運行，從而起到監控的作用。
4.3S3C2410 的看門狗
S3C2410 的看門狗定時器有兩個功能：
   作為常規時鐘，并且可以產生中斷；
   作為看門狗定時器使用，當時鐘計數減為0  （超時）時，它將產生一個128 個時鐘
      周期（PCLK ）的復位信號。
主要特性如下：
   通用的中斷方式的16bit 定時器。
   當計數器減到0       （發生溢出），產生128 個PCLK 周期的復位信號。
下圖為看門狗的電路示意圖，看門狗時鐘使用PCLK 作為他的時鐘源，PCLK 通過預分頻產生適合的看門狗時鐘。

看門狗模塊包括一個預比例因子放大器，一個是四分頻器，一個16bit 計數器。看門狗的時鐘源來自PCLK，為了得到較寬范圍的看門狗信號，PCLK 先被預分頻，之后再經過分頻器分頻。預分頻比例因子的分頻值，都可以由看門狗控制器（WTCON ）決定，預分頻值的有效范圍從0 到256－1。分頻因子可以選擇16、32、64 或者128。
看門狗定時器記數值的計算公式如下：
      t_watchdog=1/ [PCLK/( prescaler value +1)/ Division_factor ]
實驗中PCLK＝50MHz；prescaler ＝WTCON[15:8]＝100；clock division factor=128
      t_watchdog= 0.00025856
      看門狗的定時周期為T＝WTCH ×t_watchdog
調試環境下的看門狗
當S3C2410 用嵌入式ICE 調試的時候，看門狗定時器的復位功能不能啟動，看門狗定時器能從CPU 內核信號判斷出當前CPU 是否處于調試狀態，如果看門狗定時器確定當前模式是調試模式，盡管看門狗能產生溢出信號，但是仍然不會產生復位信號。

5、S3C2410 相關寄存器
WTCON――看門狗定時器控制寄存器
看門狗控制寄存器能夠禁止或者允許看門狗時鐘，從四個不同的時鐘源中挑選時鐘信號，允許或禁止中斷，并且能允許或禁止看門狗時鐘輸出。如果用戶想要使用看門狗作為普通時鐘，應該中斷使能，禁止看門狗定時器復位。
WTDAT――看門狗定時器數據寄存器
WTDAT 用于設置看門狗定時器的超時時間值，在初始化看門狗過程中，WTDAT 的值不會自動加載到定時計數器中，首次使用定時器超時值為其初始值即0x8000，以后該寄存器的值會被自動加載到WTCNT 寄存器中。
WTCNT――看門狗定時器計數寄存器
WTCNT 為看門狗定時器工作的時間計數器的當前計數值，注意在初始化看門狗操作后，看門狗數據寄存器（WTDAT ）的值不能自動裝載到看門狗計數寄存器（WTCNT ）中，所以看門狗被允許之前應高初始化看門狗計數寄存器的值。
6、看門狗應用編程實現
由于看門狗是對系統的復位或者中斷的操作，所以不需要外圍的硬件電路。要實現看門狗的功能，只需要對看門狗的寄存器組進行操作。即對看門狗的控制寄存器（WTCON ）、看門狗數據寄存器（WTDAT ）、看門狗計數寄存器（WTCNT ）的操作。
   設計流程如下：
   設置看門狗中斷操作，包括全局中斷和看門狗中斷的使能，看門狗中斷向量的定義。
   對看門狗控制寄存器（WTCON ）的設置，包括設置預分頻比例因子、分頻器的分

      頻值、中斷使能和復位使能等。
   對看門狗數據寄存器（WTDAT ）和看門狗技術寄存器（WTCNT ）的設置。
   啟動看門狗定時器。
6.1 主功能函數
   /*************************************************
   Function name: Main
   Parameter    : void
   Description : 主功能函數
   Return          : void
   Argument    : void
   Autor & date :
   **************************************************/
   int Main(void)
   {
      SetClockDivider(1, 1);//FLCK:HCLK:PCLK=1:2:4
      SetSysFclk(DFT_FCLK_VAL);//Fout=200MHZ
      Port_Init();
      Uart_Select(0);
      Uart_Init(0, UART_BAUD);
      Uart_Printf("watchdog test is beginning\n");
      watchdog_test();
   }
6.2  看門狗測試程序
   void watchdog_test(void)
   {
   //initialize interrupt registers
   ClearPending(BIT_WDT);
   //建立WatchDog 中斷
   pISR_WDT=(unsigned)watchdog_int;
   //Prescaler value=100、clock division factor=128
   //t_watchdog=1/[PCLK/(Prescaler value+1)/Division_factor]=0.00025856
   //disable watchdog
                                                                                                   4
----------------------- Page 5-----------------------
      rWTCON=((100<<8)|(3<<3));
      //看門狗時鐘周期T=WTCNT*t_watchdog=4S
      //看門狗喂狗
      rWTDAT=15000;
      rWTCNT=15000;
      rWTCON|=((1<<5)|(1<<2));//enable Watchdog timer ang watchdog interrupt
      rWTCON|=((1<<5)|(1<<2)|1);//watchdog 復位，時間間隔為4S。
      //rWTCON|=(1<<5)|(1<<2);//每4S watchdog    一次中斷。
      //設置watchdog 為IRQ 中斷模式
      rINTMOD&=0xFFFFFDFF;
      //開中斷
      EnableIrq(BIT_WDT);
      while(f_ucSencondNo<11);
   }
6.3  看門狗中斷服務程序
   /**** watchdog_init  ****/
   void __irq watchdog_int(void)
   {
      //清除中斷
      ClearPending(BIT_WDT);
      f_ucSencondNo++;
      if(f_ucSencondNo<11)
      Uart_Printf("%ds",f_ucSencondNo);
      else
      {
      //mask watchdog timer interrupt
      DisableIrq(BIT_WDT);
      Uart_Printf("watch dog is ok\n");
      }
   }
7、實驗過程
   運行該程序后，將會在一段時間后自動產生一個復位信號，自動啟動開發板。

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