| “看門狗定時(shí)器”是這樣一種東西，從功能上說(shuō)它可以讓微控制器在意外狀況下（比如軟件陷入死循環(huán)）重新回復(fù)到系統(tǒng)上電狀態(tài)，以保證系統(tǒng)出問(wèn)題的時(shí)候重啟一次。就跟我們現(xiàn)在用電腦一樣，死機(jī)了你就按一下reset鍵重啟一次電腦，看門狗就是負(fù)責(zé)干這個(gè)事兒的。它是52單片機(jī)增加的一個(gè)功能，以前Intel 8031、……、AT 89C51時(shí)代單片機(jī)片內(nèi)都沒(méi)有“看門狗”功能，需要我們外擴(kuò)看門狗芯片，比如X5045。 很多人初次接觸不太理解怎么用，書上也講的含含糊糊，故意說(shuō)的很復(fù)雜很玄妙（可能是現(xiàn)在寫書人的通病，生怕寫的簡(jiǎn)單的別人覺(jué)得他沒(méi)水平）。其實(shí)要是說(shuō)明白點(diǎn)：“看門狗”就是一個(gè)計(jì)數(shù)器，由于位數(shù)有限計(jì)數(shù)器能夠裝的數(shù)值是有限的(比如8位的最多裝256個(gè)數(shù)、16位的最多裝65536個(gè)數(shù))，從開啟“看門狗”那刻起，它就開始不停的數(shù)機(jī)器周期，數(shù)一個(gè)機(jī)器周期就計(jì)數(shù)器加１，加到計(jì)數(shù)器盛不下了（術(shù)語(yǔ)叫溢出）就就產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，重啟系統(tǒng)。 本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201611/321362.htm 注解：這里順便說(shuō)一下，一般教材上叫“看門狗定時(shí)器”，其實(shí)定時(shí)器原理還是計(jì)數(shù)器，只是計(jì)的是時(shí)鐘周期，所以我為了初學(xué)者好理解叫統(tǒng)一叫“計(jì)數(shù)器”，這里闡明一下。 明白了上面的原理，我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí)，先根據(jù)看門狗計(jì)數(shù)器的位數(shù)和系統(tǒng)的時(shí)鐘周期算一下計(jì)滿數(shù)需要的時(shí)間，就是說(shuō)在這個(gè)時(shí)間內(nèi)“看門狗”計(jì)數(shù)器是不會(huì)裝滿的，然后在這個(gè)時(shí)間內(nèi)告訴它重新開始計(jì)數(shù)，就是把計(jì)數(shù)器清零，這個(gè)過(guò)程叫“喂狗”，這樣隔一段時(shí)間喂一次狗，只要程序正常運(yùn)行他就永遠(yuǎn)計(jì)不滿，一旦出現(xiàn)死循環(huán)之類的故障，沒(méi)有及時(shí)來(lái)清零計(jì)數(shù)器，就會(huì)導(dǎo)致裝滿了溢出，他就重啟系統(tǒng)，這就是看門狗的看門原理，其實(shí)想想傻傻的、笨笨的。 舉個(gè)例子說(shuō)：8051 單片機(jī)選用12MHz晶振，一個(gè)時(shí)鐘周期為1us，如果“看門狗計(jì)數(shù)器”是16位的，最大計(jì)數(shù)65536個(gè)，那么從0開始計(jì)到65535需要約65ms，所以我們可以在程序的50ms左右清零一次計(jì)數(shù)器（“喂狗”），讓他重新從0開始計(jì)，再過(guò)50ms，再清，……，這樣下去只要程序正常運(yùn)行，計(jì)數(shù)器永遠(yuǎn)不會(huì)計(jì)滿，也就永遠(yuǎn)不會(huì)被“看門狗”復(fù)位。當(dāng)然這個(gè)喂狗的時(shí)間是大家自己選的，只要不超過(guò)65ms，你選多少都可以，一般不要喂得太勤，這樣單片機(jī)運(yùn)行時(shí)間浪費(fèi)了，比如你1ms喂一次就太勤了，也不要說(shuō)那我65ms喂一次，這樣太邊緣，這樣抗干擾能力就下降了，最好是留一定的余量，這個(gè)就是設(shè)計(jì)者自己掌握了，我一般是讓計(jì)到90%左右就清一次。 每種單片機(jī)的“看門狗”實(shí)現(xiàn)方法不盡相同，但是原理都一樣，而且“看門狗”都是啟動(dòng)了之后就不能被關(guān)閉，只能系統(tǒng)復(fù)位（重新斷電在上電）才能關(guān)閉。設(shè)置“看門狗”的一般步驟如下：
1. 設(shè)置“看門狗”相關(guān)寄存器，啟動(dòng)“看門狗”；
2. 隔一段時(shí)間清零一次，“喂狗”；
3. 如果程序正常，一直運(yùn)行；如果程序出錯(cuò)，沒(méi)有按時(shí)“喂狗”，“看門狗”就在溢出的時(shí)候復(fù)位系統(tǒng)。 值得提一下： 由于現(xiàn)在AT89S52應(yīng)用比較廣泛，所以我先說(shuō)說(shuō)ATMEL的看門狗；再說(shuō)說(shuō)本次試驗(yàn)用的STC89C52RC的看門狗；注意兩個(gè)不一樣?。。?/p> AT89S52單片機(jī)看門狗定時(shí)器是14位的，最大計(jì)數(shù)214=16384個(gè)數(shù)，每計(jì)16384個(gè)時(shí)鐘周期就溢出一次。也就是說(shuō)如果使用12M晶振的話，至少應(yīng)該在16.384ms內(nèi)喂一次狗。 STC89C5X系列單片機(jī)由于采用了“預(yù)分頻技術(shù)”，它的溢出時(shí)間是=(N*Prescale*32768)/晶振頻率（不要問(wèn)我為什么，他們就是這么設(shè)計(jì)的，我們就這么用就行）。 - 其中N是單片機(jī)的時(shí)鐘周期，STC89C5X系列單片機(jī)提供6時(shí)鐘周期和12時(shí)鐘周期兩種時(shí)鐘周期，可以在燒寫程序時(shí)修改；
- Prescale是預(yù)分頻數(shù)，通過(guò)設(shè)置【看門狗控制寄存器】可以設(shè)置為2、4、8、16、32、64、128、256；怎么設(shè)置演示程序中有介紹；
- 晶振頻率就是系統(tǒng)選用的晶振。
所以如果同樣選擇12MHz晶振，使用傳統(tǒng)的12時(shí)鐘周期，它最小的溢出時(shí)間是（12*2*32768）/(12*106)=65.536ms，最大溢出時(shí)間是（12*256*32768）/(12*106)≈8.38s。如果選擇256分頻，也就是說(shuō)只要在8.38秒之內(nèi)喂一次狗就可以了。戲謔的說(shuō)：這只狗比較抗餓，J~~ 對(duì)于我們用戶來(lái)說(shuō)，看門狗的時(shí)間是越長(zhǎng)越好，這樣可以節(jié)省更多的單片機(jī)資源，尤其是對(duì)時(shí)間要求精準(zhǔn)的系統(tǒng)，如果執(zhí)行過(guò)程中我們不停地“喂狗”，那么是比較浪費(fèi)時(shí)間的。所以STC89C5X系列單片機(jī)的看門狗更有優(yōu)勢(shì)一些。當(dāng)然這個(gè)也是個(gè)人的選擇，如果對(duì)時(shí)間要求的不苛刻的話，勤喂幾次狗也沒(méi)關(guān)系。 下面我就以STC89C52RC單片機(jī)為例說(shuō)說(shuō)典型的51單片機(jī)的看門狗程序如何寫，關(guān)于STC89C52RC單片機(jī)的“看門狗”定義請(qǐng)看STC89C51RC-RD單片機(jī)使用說(shuō)明。以下程序在Keil 2和Keil 3下調(diào)時(shí)通過(guò)，下載在本校的實(shí)驗(yàn)板上達(dá)到預(yù)期效果。STC89C52RC/54RD+/58RD+/516RD+單片機(jī)上測(cè)試正常運(yùn)行。 如果沒(méi)有我們的實(shí)驗(yàn)板，請(qǐng)按照下面的硬件原理圖自己在最小系統(tǒng)上搭建一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境也很容易。 
圖1. STC89C52最小單片機(jī)系統(tǒng)+兩個(gè)指示燈 
圖2. 串行口接口（用于下載程序和測(cè)試本次試驗(yàn)） | 001 | /*************************************************************************** |
| 002 | 程序功能：本程序演示STC51單片機(jī)看門狗程序 |
| 003 | 程序設(shè)計(jì)：燕山大學(xué) 魯信瓊 |
| 004 | 晶振選擇：11.0592MHz, 如果晶振不匹配，請(qǐng)修改延時(shí)函數(shù)參數(shù) |
| 005 | 承接51單片機(jī)、PIC單片機(jī)程序、VB/VC++上位機(jī)程序、電子產(chǎn)品軟硬件設(shè)計(jì)開發(fā)工作 |
| 006 | EMail: xqlu(at)ysu.net.cn QQ: 9790335 |
| 008 | 由于現(xiàn)在AT89S52很流行，所以我先說(shuō)說(shuō)ATMEL的看門狗；再說(shuō)說(shuō)本次試驗(yàn)用的STC89C52RC的看門狗；注意兩個(gè)不一樣?。?！ |
| 010 | ★下面是關(guān)于ATMEL-51單片機(jī)看門狗的描述 |
| 011 | 【看門狗計(jì)數(shù)器】(watchdog timer)是一個(gè)14位的計(jì)數(shù)器，它以機(jī)器周期（晶振頻率/12）增加，當(dāng)計(jì)數(shù)值計(jì)滿(16383/0x3FFF)了就使單片機(jī)軟復(fù)位； |
| 012 | 當(dāng)啟動(dòng)了【看門狗計(jì)數(shù)器】之后，我們需要在它計(jì)數(shù)沒(méi)有滿之前復(fù)位計(jì)數(shù)器強(qiáng)制它不能夠溢出，這個(gè)過(guò)程稱作喂狗。 |
| 015 | 1. 系統(tǒng)上電并不啟動(dòng)看門狗計(jì)數(shù)器，通過(guò)設(shè)置【看門狗重置寄存器(WDTRST SFR)】啟動(dòng)【看門狗計(jì)數(shù)器】，一般設(shè)置是給WDTRST寫入0x1E和0xE1啟動(dòng)； |
| 016 | 2. 【看門狗計(jì)數(shù)器】一旦啟動(dòng)不可停止，除非是硬件RST或者看門狗的軟復(fù)位才能使其停止； |
| 017 | 3. 設(shè)計(jì)程序在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間喂狗一次，使其不能計(jì)滿，程序就能不間斷執(zhí)行； |
| 018 | 4. 如果程序中出現(xiàn)死循環(huán)或者執(zhí)行某一步超時(shí)，看門狗計(jì)數(shù)器就會(huì)計(jì)滿溢出，(這個(gè)時(shí)候我們認(rèn)為程序沒(méi)有按照預(yù)定計(jì)劃執(zhí)行--程序跑飛)，則復(fù)位系統(tǒng)。 |
| 020 | ★下面是關(guān)于STC89C5XX-51單片機(jī)看門狗的描述 |
| 021 | WDT_CONTR位置0xE1; [-] [-] [EN_WDT] [CLR_WDT] [IDLE_WDT] [PS2] [PS1] [PS0] |
| 022 | EN_WDT: 看門狗允許位，置1啟動(dòng)看門狗，看門狗不能自動(dòng)啟動(dòng)，需要設(shè)置該位后啟動(dòng)，一旦啟動(dòng)不能關(guān)閉(只能系統(tǒng)重新上電和看門狗復(fù)位可以關(guān)閉) |
| 023 | CLR_WDT: 看門狗計(jì)數(shù)器清零位，置1清零看門狗計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器開始重新計(jì)數(shù)，硬件清零該位。 |
| 024 | IDLE_WDT: 單片機(jī)IDLE模式看門狗允許位，當(dāng)IDLE_WDT=1時(shí)，單片機(jī)在IDLE模式(空閑模式)依然啟用看門狗 |
| 025 | PS2~PS0: 看門狗定時(shí)器預(yù)分頻器，下表中Prescale表示預(yù)分頻數(shù) |
| 036 | 看門狗溢出時(shí)間：(N*Prescale*32768)/晶振頻率，其中N表示指令周期數(shù)N=12表示12時(shí)鐘周期模式；N=6表示6時(shí)鐘周期模式 |
| 038 | 關(guān)于實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)： |
| 039 | 1. 本次試驗(yàn)使用的是11.0592MHz晶振，設(shè)置WDT_CONTR=(0011 0100)B，32預(yù)分頻，單片機(jī)使用12指令周期模式。 |
| 040 | 計(jì)算看門狗溢出時(shí)間：[12*32*32768/(11059200)]≈1s。 |
| 041 | 2. 本次試驗(yàn)的硬件電路很簡(jiǎn)單，就是最小系統(tǒng)上增加兩個(gè)LED燈，原理圖見(jiàn)正文，用戶可以很容易實(shí)現(xiàn)。 |
| 042 | ***************************************************************************/ |
| 044 | sfr WDT_CONTR=0xE1;//定義特殊功能寄存器：STC單片機(jī)看門狗控制寄存器 |
| 045 | #define uchar unsigned char |
| 048 | #define WEIGOU WDT_CONTR=0x34 //看門狗啟動(dòng)設(shè)置和“喂狗”操作 |
| 049 | sbit LED=P1^6;//信號(hào)燈，系統(tǒng)正常工作就一閃一閃的 |
| 050 | sbit LED_busy=P1^7;//工作燈，上電滅一會(huì)兒（約800ms），然后正常工作的時(shí)候一直亮著；用于指示系統(tǒng)是否重啟 |
| 052 | constuchar str[]="I love MCU!";//定義一句話，讓他從串口輸出，只有系統(tǒng)重啟的時(shí)候才輸出一次，所以也是用于驗(yàn)證看門狗有沒(méi)有重啟系統(tǒng) |
| 054 | /*************************************************************************/ |
| 055 | //延時(shí)函數(shù)，11.0592MHz晶振下延時(shí)約xms毫秒 |
| 056 | voiddelay_ms(unsigned xms) |
| 062 | /*************************************************************************/ |
| 064 | /*************************************************************************/ |
| 072 | TMOD=0x21;//定時(shí)器0工作在方式1，作為16位定時(shí)器；定時(shí)器1工作在方式2，作為串行口波特率發(fā)生器 |
| 073 | TH0=0x4C;//定時(shí)器0裝初值：每隔50ms溢出一次 |
| 075 | IE=0x82;//IE=(1000 0010)B, 使能定時(shí)器0中斷 |
| 076 | TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0 |
| 078 | /*************************************************************************/ |
| 080 | /*************************************************************************/ |
| 084 | SCON=0x50;//SCON=(0101 0000)B，波特率不加倍，允許接收 |
| 085 | TH1=0xFD;//設(shè)置波特率=9600bps |
| 087 | TR1=1;//啟動(dòng)定時(shí)器1 |
| 089 | /*************************************************************************/ |
| 091 | /*************************************************************************/ |
| 092 | //定時(shí)器0中斷服務(wù)程序程序，控制信號(hào)燈閃爍。如果系統(tǒng)正常運(yùn)行，信號(hào)燈1.5秒閃一次 |
| 093 | voidTimer0_isr() interrupt 1 |
| 101 | TR0=0;//定時(shí)器0暫停，否則再次來(lái)中斷會(huì)沖斷程序 |
| 106 | TR0=1;//定時(shí)器0重新啟動(dòng) |
| 109 | /*************************************************************************/ |
| 113 | WEIGOU;//上來(lái)第一步設(shè)置看門狗定時(shí)器，并且啟動(dòng) |
| 117 | //開機(jī)通過(guò)串口發(fā)送一次“I love MCU!”，使用串口調(diào)試助手可以查看 |
| 118 | //由于在while大循環(huán)外邊，所以只要系統(tǒng)不重新啟動(dòng)，則上電后只會(huì)發(fā)送一次，用于判斷系統(tǒng)是否重啟 |
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