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外观

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1 本节介绍 ​

📝本节您将学习如何设置看门狗

🏆学习目标

1️⃣了解 看门狗【WDT】的基本概念。

2️⃣如何设置看门狗让他能按时复位整个系统。

2 名词解释 ​

名词说明
看门狗【WDT】Watchdog Timer是嵌入式系统中的一种硬件定时器，主要用于提供系统运行时的自我检测和恢复机制。

注意：

看门狗复位会导致整个系统全部重启，如果此时连接了CanMV IDE K230，在规定时间未进行喂狗操作时，也会断开与IDE的通讯连接。

K230内部有两个看门狗，目前只能使用WDT1，WDT0 暂时不可以使用。

3 什么是看门狗 ​

看门狗是嵌入式系统中的一种硬件定时器，主要用于系统运行时的自我检测和恢复机制。它的核心功能是通过计时器来检测系统是否正常运行，当发现系统“卡死”或出现异常时，触发复位操作，使系统重新启动，以达到提高系统可靠性的目的。

简单来说，看门狗就像一个“监督者”，会一直盯着系统运行。如果系统“卡住”了或运行异常，看门狗就会触发复位，把系统重新启动，让它回到正常状态。为了让看门狗知道系统是正常的，程序需要定期“喂狗”，也就是告诉看门狗：“我还在正常工作”。如果程序没有按时“喂狗”，看门狗就会认为系统出问题了，从而启动复位操作。这种机制可以有效防止系统长时间停滞或崩溃，提升系统的稳定性和可靠性。

3.1 看门狗的工作原理 ​

  1. 初始化看门狗： 系统启动后，首先初始化看门狗定时器，并设置一个超时时间（喂狗时间）。
  2. 定时复位看门狗： 在正常运行中，系统需要定期向看门狗发送信号（称为“喂狗”），重置看门狗的计时器。
  3. 触发复位： 如果系统未能及时“喂狗”，看门狗计时器超时会触发硬件复位操作，将系统恢复到初始状态。

3.2 看门狗的主要用途 ​

  1. 检测系统卡死： 防止系统因为死循环、异常中断等原因失去响应。
  2. 提高系统可靠性： 对嵌入式系统进行实时监控，确保系统长时间稳定运行。
  3. 提供自动恢复机制： 当系统陷入不可控状态时，快速恢复到初始状态，减少人工干预。

4 WDT使用指南 ​

K230 内部包含两个 WDT（看门狗定时器）硬件模块，主要用于在应用程序崩溃或进入不可恢复状态时重启系统。一旦启动 WDT，如果在设定的超时时间内没有进行“喂狗”操作，系统将自动复位。

WDT 类位于 machine 模块中。

4.1 示例代码 ​

python
import time
from machine import WDT

# 实例化 WDT1，超时时间设置为 3 秒
wdt1 = WDT(1, 3)

# 等待 2 秒
time.sleep(2)

# 喂狗操作，重置 WDT 计时器
wdt1.feed()

# 再次等待 2 秒
time.sleep(2)
  1. 实例化 WDT：
    • 创建 WDT 对象，参数为 WDT 编号和超时时间（单位：秒）。在本例中，超时时间设置为 3 秒。
  2. 延迟操作：
    • time.sleep(2) 暂停执行 2 秒。在此期间，如果没有进行喂狗操作，WDT 将计时到 3 秒后重启系统。
  3. 喂狗操作：
    • 调用 wdt1.feed() 方法，重置 WDT 计时器，以防止超时重启。
  4. 再次延迟：
    • 再次暂停 2 秒。此后，由于没有调用 feed()，WDT 将在超时后触发重启。

在IDE中运行以上代码，程序执行完成后看门狗定时器依旧在工作，会让庐山派重启。

4.2 构造函数 ​

python
wdt = WDT(id=1, timeout=5)

参数

  • id: WDT 模块编号，取值范围为 [0, 1]，默认为 1。
  • timeout: 超时值，单位为秒（s），默认为 5。

注意： WDT0 暂不可用。

4.3 feed 方法 ​

python
WDT.feed()

执行喂狗操作。

参数

无

返回值

无

5 看门狗复位 ​

python
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import time
from machine import Pin, FPIOA, WDT

# 创建FPIOA对象，用于初始化引脚功能配置
fpioa = FPIOA()

# 设置引脚功能，将指定的引脚配置为普通GPIO功能
fpioa.set_function(62,FPIOA.GPIO62)
fpioa.set_function(20,FPIOA.GPIO20)
fpioa.set_function(63,FPIOA.GPIO63)
fpioa.set_function(53,FPIOA.GPIO53)

# 实例化Pin62, Pin20, Pin63为输出，分别用于控制红、绿、蓝三个LED灯
LED_R = Pin(62, Pin.OUT, pull=Pin.PULL_NONE, drive=7)  # 红灯
LED_G = Pin(20, Pin.OUT, pull=Pin.PULL_NONE, drive=7)  # 绿灯
LED_B = Pin(63, Pin.OUT, pull=Pin.PULL_NONE, drive=7)  # 蓝灯

# 按键引脚为53，设为下拉输入：未按下为低电平，按下为高电平
button = Pin(53, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)

# 板载RGB灯是共阳结构，高电平=关，低电平=亮
# 初始化时先关闭所有LED
LED_R.high()
LED_G.high()
LED_B.high()

# 定义LED颜色状态 0=红, 1=绿, 2=蓝
color_state = 0

# 初始化硬件看门狗WDT，通道1, 超时时间10秒
wdt = WDT(1, 10)

# 首先喂一次狗，确保开始有充足时间
wdt.feed()

while True:
    # LED轮询：先关全，再亮指定颜色
    LED_R.high()
    LED_G.high()
    LED_B.high()

    if color_state == 0:
        LED_R.low()  # 点亮红灯
    elif color_state == 1:
        LED_G.low()  # 点亮绿灯
    elif color_state == 2:
        LED_B.low()  # 点亮蓝灯

    # 切换到下一个颜色状态
    color_state = (color_state + 1) % 3

    # 检测按钮，如果按下则喂狗
    if button.value() == 1:
        wdt.feed()  # 喂狗，重置WDT计时
        print("wdt feed!")
        # 简单去抖延时
        time.sleep(0.2)

    # 每0.5秒切换一次LED颜色
    time.sleep(0.5)
    # 长时间未喂狗情况：3秒后WDT会超时自动复位

建议将以上代码通过IDE保存到开发板上，让之上电后就执行（注意：如果你把看门狗的时间设置的太短，会导致你的板子在还未连上电脑IDE前就会重启，导致你无法更换默认运行的代码，此时可以把TF卡重新拿出来刷个新固件），首先利用FPIOA配置GPIO功能脚，驱动RGB共阳LED依次显示红、绿、蓝三色并循环闪烁。同时，通过一个按键（USR用户侧按按钮）进行看门狗（WDT）喂狗操作：在10秒内若没有按下按键喂狗，WDT将触发复位；如果按下按键则喂狗重置计时，确保程序持续运行。

整体流程是：程序上电初始化并启动循环，每隔0.5秒切换LED颜色，若期间检测到按键按下则重置WDT计数，否则在3秒后自动复位，实现对系统的重启。

看门狗（WDT）的主要作用是就是监控系统是否正常运行，并在系统出现异常时触发复位，上面例程并不是真实的使用场景，大家根据自己的时间项目自由设置。