浅谈STC单片机看门狗的作用和使用成都控制器开发

有的控制器的运行环境是很复杂的，比如可能突然来个电压，突然来个浪涌，周围存在的强电磁场也可能交替对控制器造成冲击，也有可能外部器件出现错误很久不响应，这样就有可能让单片机的程序跑飞，或者进入死循环出不来，那这就完蛋了。怎么办呢？

一个简单的办法就是使用单片机内部的看门狗。现实中的看门狗的话，你要是不定时喂狗，它就咬你，单片机里的看门狗的话，你要是不定时给看门狗计时器清零或者写入特定数据，它就让单片机复位。
看门狗，又叫 watchdog，从本质上来说就是一个定时器电路，一般有一个输入和一个输出，其中输入叫做喂狗，输出一般连接到另外一个部分的复位端，一般是连接到单片机。看门狗的功能是定期的查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启信号。看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。这是个很有用的功能，可以监测程序是否按照预订的顺序或者周期循环在运行，一旦出现异常就复位，可以防止单片机出现异常跑飞和死机等情况。另外，如果您需要开发定制，可联系网址：3w点yonko-tech点com 或者Q 2531二六三七26
1.看门狗有什么作用
用于防止程序跑飞，或者防止因为意外使程序进入死循环等。
2.看门狗怎么工作
当单片机看门狗运行时，假如在规定的溢出时间内给看门狗清零或者写入特殊指令（喂狗），那么程序正常按预设的逻辑和顺序运行，假如没有在规定时间给看门狗清零，那么单片机复位，程序从头开始运行。
3.怎么使用看门狗
以STC15单片机为例:
STC15单片机看门狗的使用重点就是操作看门狗寄存器WDT_CONTR。
 看门狗的寄存器WDT_CONTR
寄存器WDT_CONTR是个8位的寄存器，各位的功能如下：

 

在使用看门狗时，EN_WDT、CLR_WDT、IDLE_WDT、PS2-PS0这几个二进制位是比较重要的，其中EN_WDT用于看门狗的启停控制，CLR_WDT用于看门狗计时器清零，IDLE_WDT用于设置单片机“空闲模式”时看门狗是否工作，PS2-PS0用于设置看门狗的溢出时间。
 怎么计算看门狗的溢出时间
看门狗的溢出时间是个重要参数，因为你要在程序里小于这个时间喂狗，才不会导致单片机复位。
看门狗的溢出时间与系统晶振和分频系数有关系，部分晶振和分频值对应的溢出时间如下：

 

STC15单片机看门狗的使用步骤：
（1）根据程序循环周期、晶振，配置看门狗的分频系数（即设置WDT_CONTR的低3位B2、B1、B0），以确定看门狗的溢出时间（溢出时间见图 2），一般喂狗时间要远小于溢出时间最好。
（2）设置单片机在空闲模式时看门狗是否计数（即设置WDT_CONTR的B3位），这位0或者1其实没什么影响，毕竟在空闲模式很多功能都停了，看门狗再继续工作意义也不是很大。
（3）启动单片机的看门狗（即设置WDT_CONTR的B5位为1）。
（4）在程序里定时将单片机的看门狗计数值清零（喂狗）。假如超出溢出时间程序里没进行喂狗的话单片机将复位。
以上设置步骤，可用位运算指令对WDT_CONTR的某些位进行操作。
看门狗配置（第1-3步）也可以在STC下载软件里进行:

 

一个参考程序：
#include "STC15F2K60S2.h" //载入STC15单片机头文件
void main()//主程序
{
WDT_CONTR=0x36; //看门狗设置：0x36->二进制为0011 0110，表示打开看门狗，看门狗计时器清零，空闲模式不计数，分频系数128（在11.0592mhz下溢出时间约4.55s）
while(1)//循环程序
{
WDT_CONTR|=0x10;// 在主循环里喂狗（看门狗计时器清零），注意循环喂狗的周期不能超出看门狗溢出时间，否则复位
}
}
来解释一下以上程序的重点，程序中 “WDT_CONTR=0x36”的说明如下表：

程序中“WDT_CONTR|=0x10”表示对WDT_CONTR 的B4位与“1”或运算，即B4置1，表示看门狗计时器清零（喂狗），说明如下表：

“/”表示保持原来不变。
注意:
喂狗的方式有很多，可以主循环里喂狗，定时器里喂狗等，一般建议主循环里喂狗。要想看门狗正常工作，要正确估算程序运行时间，保证喂狗周期一般要远小于看门狗溢出时间，而且还得满足系统工作使用状况的要求。实在不行可以程序段里多处喂狗。
不同的单片机喂狗方式不一样，有的可能不是给看门狗定时器清零，有的是往指定寄存器写特殊数据，这需按其手册操作。
4.什么情况适合使用看门狗
（1）在现场环境干扰较大，容易导致单片机死机时；
（2）程序里使用了较多while, do……until等指令时等情况。
简单说，就是在单片机复位的情况下也对系统没什么影响的情况时，适合使用单片机看门狗。
5.什么情况使用看门狗要慎重
（1）重要的计时或计数情况。此时不太建议用看门狗，因为复位了，数据清零了，就没用了；
（2）使用了较多全局状态变量的时刻，如果复位会导致这些变量丢失会导致运行错误，则不建议随意使用看门狗。比如是一个加工工艺，需要一步一步按照流程来操作，此时就不能使用看门狗，因为一旦复位会导致工艺步骤丢失，会产生错误。
（3）其他不能随意复位的情况。
以上就是STC15单片机看门狗的使用要点，总之看门狗很有用，但是不能乱用，用好了可以增强系统的抗干扰能力，不至于导致系统失效，乱用的话，就嘿嘿了。