สุนัขเฝ้าบ้านอิสระ (IWDG) หรือสุนัขเฝ้าบ้าน (WWDG)?

ฉันยังคงค้นหาคำตอบสำหรับคำถามนี้:

ทำไมในขณะที่ stm32 MCUs มีสุนัขเฝ้าบ้านที่สมบูรณ์ (ฉันหมายถึง Window watchdog (WWDG)) มีสุนัขเฝ้าบ้านที่เรียบง่าย (สุนัขเฝ้าบ้านอิสระ (IWDG))

ฉันพบหน้านี้ที่ได้กล่าว:

ST Microelectronics มีสายผลิตภัณฑ์ Cortex-M3 M3 ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับอุปกรณ์ฝังตัวระดับล่างและ STM32F ของ ST เป็นตัวแทนของชิ้นส่วนเหล่านี้ (แม้ว่า WDT เป็น Add-on ST และไม่จำเป็นต้องสะท้อนถึงการใช้งานของผู้ขายรายอื่น) STM32F มีสองกลไกการป้องกันที่แตกต่างกัน "Watchdog อิสระ" คือการออกแบบวานิลลาสวยที่มีน้อยไปสำหรับมันนอกเหนือจากความสะดวก แต่ Window Watchdog ของพวกเขาให้การป้องกันที่แข็งแกร่งกว่า เมื่อตัวจับเวลานับถอยหลังหมดอายุการรีเซ็ตจะถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถขัดขวางได้โดยการโหลดตัวจับเวลาอีกครั้ง ไม่มีอะไรพิเศษที่นั่น แต่ถ้าการโหลดเกิดขึ้นเร็วเกินไประบบก็จะรีเซ็ตเช่นกัน ในกรณีนี้ "เร็วเกินไป" ถูกกำหนดโดยค่าหนึ่งโปรแกรมในการลงทะเบียนควบคุม

อีกคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม: มันสามารถสร้างการขัดจังหวะก่อนที่จะรีเซ็ต เขียนโค้ดเล็กน้อยเพื่อขัดขวางการขัดจังหวะและคุณสามารถดำเนินการบางอย่างกับระบบให้อยู่ในสถานะที่ปลอดภัยหรือเพื่อถ่ายภาพข้อมูลเพื่อการดีบัก ST แนะนำให้ใช้ ISR เพื่อโหลดสุนัขเฝ้าบ้าน - นั่นคือเตะสุนัขเพื่อไม่ให้มีการรีเซ็ต อย่าใช้คำแนะนำของพวกเขา หากโปรแกรมขัดข้องตัวจัดการขัดจังหวะอาจทำงานต่อได้ตามปกติ และการใช้ ISR เพื่อโหลด WDT จะทำให้เหตุผลทั้งหมดสำหรับสุนัขเฝ้าบ้านไม่ทำงาน

และสิ่งนี้ :

ชุดใหม่ของ STMicroelectronics ของซีพียู STM32F4 Cortex ™ -M4 มีสุนัขเฝ้าบ้านอิสระสองคน หนึ่งรันจาก oscillator RC ภายในของตัวเอง นั่นหมายความว่าทุกสิ่งสามารถพังในซีพียูและ WDT จะยังคงทำงานอยู่ นอกจากนี้ยังมี“ window watchdog” (WWDT) ซึ่งต้องการรหัสเพื่อจี้มันบ่อย แต่ไม่บ่อยเกินไป นี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากในการประกันรหัสที่ผิดพลาดที่สุ่มเขียนไปยังกลไกการป้องกันที่ไม่ก่อให้เกิดการจี้ WDT และ WWDT สามารถสร้างการขัดจังหวะในไม่ช้าก่อนที่จะถูกรีเซ็ต

ตกลงเรามาดูคู่มืออ้างอิง :

STM32F10xxx มีอุปกรณ์ต่อพ่วงสุนัขเฝ้าบ้านในตัวสองตัวที่ให้การผสมผสานระหว่างระดับความปลอดภัยสูงความแม่นยำในการจับเวลาและความยืดหยุ่นในการใช้งาน อุปกรณ์จ้องจับผิดทั้งสอง (อิสระและหน้าต่าง) ทำหน้าที่ตรวจจับและแก้ไขความผิดปกติเนื่องจากความล้มเหลวของซอฟต์แวร์และเพื่อให้ระบบรีเซ็ตหรือขัดจังหวะ (หน้าต่างจ้องจับผิดเท่านั้น) เมื่อตัวนับถึงค่าการหมดเวลาที่กำหนด Watchdog อิสระ (IWDG) ถูกโอเวอร์คล็อกด้วยนาฬิกาความเร็วต่ำเฉพาะของตัวเอง (LSI) และยังคงทำงานแม้ว่านาฬิกาหลักจะล้มเหลว นาฬิกา window watchdog (WWDG) ถูกตั้งค่าล่วงหน้าจากนาฬิกา APB1 และมีหน้าต่างเวลาที่กำหนดค่าได้ซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมให้ตรวจจับพฤติกรรมแอปพลิเคชันที่ช้าหรือผิดปกติ IWDG นั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับแอพพลิเคชั่นที่ต้องการให้สุนัขเฝ้าบ้านทำงานเป็นกระบวนการอิสระโดยสิ้นเชิงนอกแอปพลิเคชันหลัก แต่มีข้อ จำกัด ด้านความแม่นยำของเวลาที่ต่ำกว่า WWDG เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่ต้องการสุนัขเฝ้าบ้านเพื่อตอบสนองภายในช่วงเวลาที่แม่นยำ

หน้าต่างจ้องจับผิดถูกใช้เพื่อตรวจจับการเกิดข้อผิดพลาดของซอฟต์แวร์ซึ่งมักเกิดจากการรบกวนจากภายนอกหรือจากเงื่อนไขทางลอจิคัลที่ไม่คาดฝันซึ่งทำให้โปรแกรมแอปพลิเคชันละทิ้งลำดับปกติ วงจร watchdog สร้างการรีเซ็ต MCU เมื่อหมดเวลาของช่วงเวลาที่โปรแกรมไว้เว้นแต่ว่าโปรแกรมจะรีเฟรชเนื้อหาของ downcounter ก่อนที่จะทำการล้าง bit bit T6 การรีเซ็ต MCU จะถูกสร้างขึ้นเช่นกันหากค่า downcounter 7 บิต (ในรีจิสเตอร์ควบคุม) ถูกรีเฟรชก่อนที่ downcounter จะถึงค่ารีจิสเตอร์หน้าต่าง นี่หมายความว่าต้องมีการรีเฟรชตัวนับในหน้าต่างที่ จำกัด

อย่างที่คุณเห็นไม่มีใครบอกว่าทำไมมีสุนัขเฝ้าบ้านสองคน ถ้าฉันถามว่าอะไรคือความแตกต่างระหว่างสุนัขเฝ้าบ้านทั้งสองคุณจะนับคุณสมบัติทั้งหมดที่คุณเห็นในข้างบนและถ้าคุณต้องการเปรียบเทียบทั้งสองอย่างแน่นอนสุนัขเฝ้าบ้าน (WWDG) จะเป็นผู้ชนะ! ถ้าเช่นนั้นทำไมมีสุนัขเฝ้าบ้านสองคน

ฉันอยากรู้ว่าฉันควรใช้ IWDG และ WWDG เมื่อใด

และมีเหตุผลอะไรบ้างที่บอกเราว่าทำไมพวกเขาถึงเรียกสายที่สองตามชื่อนี้ -> "Window watchdog"?

ตัวจับเวลาจ้องจับผิดปกติจะต้องรีเซ็ตในบางครั้งก่อนที่จะหมดเวลา หากคุณมี 100ms WDT คุณสามารถรีเซ็ตได้ทุก ๆ 99.9ms หรือทุกๆ 10us และมันจะไม่หมดเวลา

ตัวจับเวลาจ้องจับผิดของหน้าต่างจะมีหน้าต่างเวลาซึ่งจะต้องรีเซ็ต หากคุณรีเซ็ตมันเร็วเกินไปหรือช้าเกินไป (จากการรีเซ็ตก่อนหน้านี้) มันจะทำให้โปรเซสเซอร์รีเซ็ต

วัตถุประสงค์หากไม่ชัดเจนคือเพื่อช่วยให้แน่ใจว่ารหัสรีเซ็ต WDT เป็นรหัสที่ตั้งใจทำงานในรูปแบบที่ต้องการ เงื่อนไขที่ไม่คาดคิดบางประการที่สร้างการรีเซ็ต WDT ความถี่สูงจะไม่ป้องกันระบบจากการรีเซ็ต

การเรียกใช้ WDT จากนาฬิการะบบอาจเป็นปัญหาเล็กน้อยหากนาฬิกาล้มเหลวและหากไม่มีวงจรการตรวจสอบนาฬิกาที่เป็นอิสระสิ่งเลวร้ายอาจเกิดขึ้นได้ นาฬิกาอิสระสำหรับ WDT หมายความว่าหากบางสิ่งด้วยเหตุผลบางอย่างเริ่มทำงานที่ความเร็ว 1/10 WDT จะรีเซ็ต (แต่หน้าต่าง WDT จะไม่)

ใช้ทั้งคู่ถ้าคุณทำได้

ตามที่หน้าระบุไว้การรีเซ็ต WDT ด้วย ISR นั้นโดยปกติจะเป็น juju ที่ไม่ดี (แต่อาจยอมรับได้หาก ISR ตรวจสอบการรีเซ็ตเฟิร์มแวร์นั้นทำงานก่อนที่จะรีเซ็ตตัวจับเวลา)

ข้อความที่คุณวางลงในคำถามจะให้คำตอบที่คุณต้องการ

1. คุณใช้ IWDG เมื่อคุณต้องการจ้องจับผิดอย่างง่ายหรือเมื่อคุณต้องการจ้องจับผิดอิสระอย่างสมบูรณ์ - IWDG มีนาฬิกาของตัวเอง WWDG มาจากนาฬิกาของมันจากนาฬิการถบัสถ้ามันล้มเหลวหรือซอฟแวร์ของคุณปิดมัน
2. คุณใช้ WWDG เมื่อคุณต้องการ watchdog ที่สามารถรีเซ็ตได้ภายในช่วงเวลาที่แน่นอน (หน้าต่าง) หากซอฟต์แวร์ของคุณรีเซ็ต WWDG ช้าเกินไป WWDG จะเดินทางไปรีเซ็ตโปรเซสเซอร์ หากซอฟต์แวร์ของคุณรีเซ็ต WWDG ด้วยเช่นกันจะทำให้รีเซ็ตโปรเซสเซอร์

มันถูกเรียกว่า "window watchdog" ด้วยเหตุผลง่ายๆว่า watchdog เท่านั้นที่รีเซ็ตในช่วงเวลาที่กำหนด (หน้าต่างของโอกาส) จะป้องกันไม่ให้ watchdog รีเซ็ตตัวประมวลผลของคุณ

ทั้งคู่ทำงานคล้ายกัน แต่ทำงานต่างกัน ซึ่งคุณต้องขึ้นอยู่กับข้อกำหนดที่คุณต้องปฏิบัติตาม

มีเหตุผลอื่นที่ใช้การเฝ้าระวังหน้าต่างไม่ว่าจะแทนหรือหรือนอกเหนือจากการจ้องจับผิดอิสระ WWDG มีการขัดจังหวะคุณสามารถขอ ซึ่งหมายความว่าหากรหัสเข้าสู่ลูปหรือความทรงจำคุณสามารถตั้งค่าเบรกพอยต์ใน WWDG ISR และทำงานย้อนหลังเพื่อค้นหาว่าเฟิร์มแวร์ทำอะไรเมื่อสุนัขเห่า

คุณไม่สามารถทำได้ด้วย IWDG ตามชื่อที่แนะนำนั่นเป็นอิสระจากโปรเซสเซอร์ แทนที่จะเพิ่มการขัดจังหวะเพียงแค่ยืนยันและ deasserts / RESET - ซึ่งไม่ได้ให้เงื่อนงำมากมายกับคุณว่าทำไมเห่า ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้ตั้งค่า WWDG ภายในพารามิเตอร์การดำเนินงานปกติของคุณรวมถึง IWDG ในระยะเวลานานกว่านั้นอาจมากที่สุด 2 * WWDG สร้างฟังก์ชั่นเตะสุนัขที่เตะทั้งคู่ ด้วยวิธีนี้ IWDG จะเห่าเมื่อ WWDG ล็อคเช่นกันเพื่อเป็นการสำรองข้อมูลครั้งสุดท้าย

ฉันใช้มัน:

ใช้ทั้งสองในเวลาเดียวกันเพราะพวกเขามองหาเงื่อนไขที่ล้มเหลวที่แตกต่างกัน:

อิสระ Watchdog (IWDG) จับเวลาความต้องการที่จะมีการตั้งค่าอย่างต่อเนื่องก่อนที่จะหมดเวลา ในทางปฏิบัติคุณสามารถเพิ่มรหัสรีเซ็ตได้ทุกที่ที่คุณมีสถานะโปรแกรมที่ถูกต้องหรือหนึ่งครั้งในลูปหลักหากคุณมีลูปหลักที่ควรรันบ่อยๆโดยไม่มีความล่าช้าหลัก ด้วยวิธีนี้หากการโทรของคุณเพื่อรีเซ็ตตัวจับเวลา (บางครั้งเรียกว่า "petting", "การจี้หรือเพียงแค่" รีเซ็ต "" สุนัขเฝ้าดู ") จะไม่เกิดขึ้นในเวลานั้นหมายความว่ารหัสของคุณA) ตั้งใจติด ที่ใดที่หนึ่งที่คุณไม่คาดคิด --- รัฐประเภทวงวนไม่สิ้นสุดที่คาดไม่ถึงหรือB) จงใจติดอยู่ที่ไหนสักแห่งที่คุณบังคับใช้ผ่านทางassert()การเรียกใช้ฟังก์ชันโดยมีวงวนไม่ จำกัด ที่ฝังอยู่ซึ่งคุณต้องการให้รหัสไปเมื่อใดก็ตามที่เงื่อนไขสำคัญบางอย่างไม่เป็นจริง ดังนั้นตอนนี้เงื่อนไขการยืนยันของคุณเป็นเท็จรหัสของคุณติดค้างอยู่ในวงวนไม่สิ้นสุดและจ้องจับผิดรีเซ็ตไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อให้มันกลับสู่สถานะที่ถูกต้อง โปรดสังเกตว่า "watchdog อิสระ (IWDG) ถูกโอเวอร์คล็อกด้วยนาฬิกาความเร็วต่ำเฉพาะของตัวเอง (LSI) และยังคงทำงานแม้ว่านาฬิกาหลักจะล้มเหลว" (ดูST RM0008 คู่มืออ้างอิง p493 )

สำหรับผมแล้วดูเหมือนว่าตัวจับเวลาของWindow Watchdog (WWDG)ได้รับการออกแบบมาเพื่อไม่มองหาเคสที่อธิบายข้างต้น (ที่รหัสของคุณโดยไม่ตั้งใจหรือตั้งใจ [ผ่านการยืนยัน] ทำให้ "ติดอยู่" ที่ใดที่หนึ่ง) ก)โค้ดของคุณไม่ได้ทำงานตามที่ควรจะเป็น กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นความผิดที่ทำให้เกิดการวนซ้ำหลักหรือส่วนย่อยอื่น ๆ ของรหัสในการดำเนินการเร็วเกินไป (หรือถูกข้ามไปอย่างสิ้นเชิง) ดังนั้นคุณจึงรีเซ็ต watchdog เร็วเกินไปนอกหน้าต่างและ mcu จะถูกรีเซ็ต หรือB)เงื่อนไขอื่น ๆ ที่สามารถสังเกตเห็นได้คือการตั้งค่าตัวจับเวลาที่ล้มเหลว บางทีคุณอาจรีเซ็ตมันตามช่วงเวลาที่กำหนด แต่ตัวจับเวลาของคุณที่ใช้ในการสร้างช่วงเวลานี้อาจได้รับการกำหนดค่าโดยไม่ตั้งใจโดยไม่ได้ตั้งใจหรือคุณกำหนดค่าผิดในครั้งแรกจากนั้นช่วงเวลาจะถูกปิด การรีเซ็ตช่วงเวลาจะรีเซ็ต WWDG นอกหน้าต่าง (ไม่ช้าหรือช้าเกินไป) และ mcu จะถูกรีเซ็ตเพื่อแจ้งให้คุณทราบและ / หรือแก้ไขเงื่อนไข

นี่คือสิ่งที่ฉันทำ ยินดีต้อนรับความคิดหรือข้อเสนอแนะ

สุนัขเฝ้าบ้าน "windowed" เป็นเพียงสุนัขเฝ้าบ้านปกติที่ปกป้องบางวิธีสำหรับการเขียนโปรแกรมที่เลวร้ายยิ่ง เช่นเดียวกับคนอื่น ๆ กล่าวว่าคุณมี "กรอบเวลา" ซึ่งมักจะปรับตำแหน่งที่ควรให้ "ฟีด" ของคุณ

ไม่มีสิ่งเหล่านี้เป็นหลักฐานแสดงหัวข้อถ้ารหัสของคุณสามารถป้อนในการวนซ้ำที่ยั่งยืนโดยอัตโนมัติ เช่น. หากคุณวางแผนที่จะ "ป้อน" ตาม IRQ ที่เกี่ยวข้องกับตัวจับเวลานี่อาจเป็นวิธีปฏิบัติที่แย่มากเนื่องจากรหัสของคุณอาจติดอยู่ในสิ่งที่ต้องทำ / ในขณะที่อยู่ในเธรดอีเมลในขณะที่การขัดจังหวะยังสามารถป้อน WWDT

ที่จริงแล้วคุณสามารถใช้อินเทอร์รัปต์เพื่อป้อน WWDT ถ้าคุณสามารถลดลำดับความสำคัญของ IRQ ภายใต้รหัสการดำเนินการตามปกติเหมือนที่คุณทำได้บน MIPS (Microchip)

หากรหัสของคุณคือการช่วยเหลือชีวิตสำคัญอย่างยิ่งเพียงทิ้งรหัสเหล่านั้นทั้งหมดแล้วใช้ WDT ภายนอก