单片机的看门狗

//延时函数，11.0592MHz晶振下延时约xms毫 秒 void delay_ms(unsigned xms) { unsigned x,y; for(x=xms; x>0; x--) for(y=110; y>0; y--); }



//主程序初始化函数 void InitMain() { //初始化时两盏灯都熄灭 LED=1; LED_busy=1; TMOD=0x21; //定时器0工作在方式1，作 为16位定时器；定时器1工作在方式2，作为串行口波特率发生器 TH0=0x4C; //定时器0装初值：每隔 50ms溢出一次 TL0=0x00; IE=0x82; //IE=(1000 0010)B, 使能定 时器0中断 TR0=1; //启动定时器0 }

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。
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。
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）。
/定时器0中断服务程序程序，控制信号灯闪烁。如果系统正常运行，信号灯1.5秒 闪一次 void Timer0_isr() interrupt 1 { TH0=0x4C; TL0=0x00; timer0_ctr++; if(timer0_ctr>=30) { TR0=0; timer0_ctr=0; LED=0; delay_ms(100); LED=1; TR0=1; }



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。
ＳＴＣ看门狗应用举例
STC89C52最小单片机系统+两个指示灯
串行口接口（用于下载程序和测试本次试验




关于实验的注意事项： 1. 本次试验使用的是11.0592MHz晶振，设置 WDT_CONTR=(0011 0100)B，32预分频，单片机使 用12指令周期模式。 计算看门狗溢出时间： [12*32*32768/(11059200)]≈1s。 2. 本次试验的硬件电路很简单，就是最小系统上增 加两个LED灯，原理图见正文，用户可以很容易实现。 ****************************************** *********************************/




//串行口初始化程序 void InitCOM() { SCON=0x50; //SCON=(0101 0000)B，波特率不加倍，允许接收 TH1=0xFD; //设置波特率 =9600bps TL1=TH1; TR1=1; //启动定时器1 }



//while大循环 while(true) { //约每隔800ms喂一次狗，可以通过调整这里的喂 狗时间来验证看门狗是否有效 //我们设置的看门狗约1秒。所以可以用800和2000 分别做一次试验，看是否会被看门狗复位 delay_ms(800); LED_busy=0; //第一次上电约延时 800ms工作灯点亮，如果系统不重启，他将一直亮着，用于指 示系统是否重启 WEIGOU; } }

“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。

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 溢出时间是（12*256*32768） /(12*106)≈8.38s。如果选择256分频，也就是 说只要在8.38秒之内喂一次狗就可以了。

对于我们用户来说，看门狗的时间是越长越好， 这样可以节省更多的单片机资源，尤其是对时 间要求精准的系统，如果执行过程中我们不停 地“喂狗”，那么是比较浪费时间的。所以 STC89C5X系列单片机的看门狗更有优势一些。 当然这个也是个人的选择，如果对时间要求的 不苛刻的话，勤喂几次狗也没关系。
注意事项：



1． 89S51的看门狗必须由程序激活后才开始 工作。所以必须保证CPU有可靠的上电复位。 否则看门狗也无法工作。 2． 看门狗使用的是CPU的晶振。在晶振停振 的时候看门狗也无效。 3． 89S51只有14位计数器。在16383个机器 周期内必须至少喂狗一次。而且这个时间是固 定的，无法更改。当晶振为12M时每16个毫秒 需喂狗一次。
//定时器0暂停，否则再次来中断会冲断程序
//定时器0重新启动
}

void main() { WEIGOU; 门狗定时器，并且启动 InitMain(); InitCOM();
//上来第一步设置看

//开机通过串口发送一次“I love MCU!”，使用串口调试助手可以查看 //由于在while大循环外边，所以只要系统不重新启动，则上电后只会发送一 次，用于判断系统是否重启 i=0; while(str[i]!='\0') { SBUF=str[i]; while(TI==0); TI=0; i++; }
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

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。
８９Ｓ５１的看门狗应用


在C语言中要增加一个声明语句。 在AT89X51.h声明文件中增加一行 sfr T = 0xA6; 程序代码 sfr WDTRST = 0xA6; main() { WDTRST=0x1E; WDTRST=0xE1;//初始化看门狗。




While (1) { WDTRST=0x1E; WDTRST=0xE1;//喂狗指令 } }


#include <Reg52.H> sfr WDT_CONTR=0xE1; //定义特殊 功能寄存器：STC单片机看门狗控制寄存器 #define uchar unsigned char #define true 1 #define false 0 #define WEIGOU WDT_CONTR=0x34 //看门狗启动设置 和“喂狗”操作 sbit LED=P1^6; //信号灯， 系统正常工作就一闪一闪的 sbit LED_busy=P1^7; //工作灯， 上电灭一会儿（约800ms），然后正常工作的时候一直亮着；用于指示系 统是否重启 uchar timer0_ctr,i; const uchar str[]="I love MCU!"; //定义一句话，让他从串口输出，只 有系统重启的时候才输出一次，所以也是用于验证看门狗有没有重启系统
89S52看门狗使用方法



在ATMEL的89S52系列的89S52与89C51功能相 同。指令兼容。HEX程序无需任何转换可以直 接使用。89S52比89C51增加了一个看门狗功 能。89S52的其它功能可以参见89C52的资料。 看门狗具体使用方法如下： 在程序初始化中向看门狗寄存器 （WDTRST地址是0A6H）中先写入01EH，再 写入0E1H。即可激活看门狗。