cc2530單片機技術(shù)與應(yīng)用第7單元-看門狗

1、第七單元 CC2530看門狗的應(yīng)用目 錄習(xí)題 任務(wù)九 實現(xiàn)自動復(fù)位本章小結(jié)任務(wù)要求使用CC2530看門狗定時器來控制LED1進行周期性閃爍，實現(xiàn)自動復(fù)位。具體要求如下：LED1周期性閃爍時間間隔為1s?？撮T狗定時器工作在看門狗模式。任務(wù)分析本任務(wù)要求實現(xiàn)LED1自動復(fù)位，使用看門狗定時器來實現(xiàn)該功能。我們需要知道看門狗定時器的工作模式及寄存器的配置方法。建議學(xué)生帶著以下問題去進行本任務(wù)的學(xué)習(xí)和實踐：什么是看門狗？看門狗是如何工作的？看門狗有哪些工作模式？如何使用看門狗？必備知識1.看門狗簡介（1）看門狗的概念看門狗定時器（WDT，Watch Dog Timer）是單片機的一個組成部分，它實際上

2、是一個計數(shù)器，一般給看門狗一個大數(shù)，程序開始運行后看門狗開始倒計數(shù)。如果程序運行正常，過一段時間CPU應(yīng)發(fā)出指令讓看門狗復(fù)位，重新開始倒計數(shù)。如果看門狗減到0就認為程序沒有正常工作，強制整個系統(tǒng)復(fù)位。必備知識（2）看門狗的功能看門狗是在軟件跑飛的情況下CPU自恢復(fù)的一個方式，當(dāng)軟件在選定的時間間隔內(nèi)不能置位看門狗定時器(WDT)，WDT就復(fù)位系統(tǒng)?？撮T狗可用于電噪聲，電源故障或靜電放電等惡劣工作環(huán)境或高可靠性要求的環(huán)境。如果系統(tǒng)不需要應(yīng)用到看門狗，則WDT可配置成間隔定時器，在選定時間間隔內(nèi)產(chǎn)生中斷。2.CC2530的看門狗模塊必備知識CC2530的看門狗定時器具有以下特性: 四個可選的定時器

3、間隔 看門狗模式 定時器模式 在定時器模式下產(chǎn)生中斷請求WDT可被配置作為看門狗定時器或一般定時器。WDT模塊的執(zhí)行由WDCTL控制?？撮T狗定時器緩存器由1個15位計數(shù)器構(gòu)成，時鐘源為32KHz時鐘。注意：實驗者不能訪問該15位計數(shù)器的內(nèi)容。在所有功耗模式下，15位計數(shù)器的內(nèi)容將被保留。在重新進入到工作模式后計數(shù)器將繼續(xù)計數(shù)。必備知識（1）看門狗模式在系統(tǒng)復(fù)位之后，看門狗定時器就被禁用。要設(shè)置WDT 在看門狗模式，必須設(shè)置WDCTL.MODE1:0位為10 。然后看門狗定時器的計數(shù)器從0 開始遞增。在看門狗模式下，一旦定時器使能，就不可以禁用定時器，因此，如果WDT 位已經(jīng)運行在看門狗模式下，

4、再往WDCTL.MODE1:0寫入00 或10 就不起作用了。WDT 運行在一個頻率為32.768 kHz（當(dāng)使用32 kHz XOSC）的看門狗定時器時鐘上。這個時鐘頻率的超時期限等于1.9ms，15.625 ms，0.25 s 和1s，分別對應(yīng)64，512，8192 和32768 的計數(shù)值設(shè)置。如果計數(shù)器達到選定定時器的間隔值，看門狗定時器就必備知識為系統(tǒng)產(chǎn)生一個復(fù)位信號。如果在計數(shù)器達到選定定時器的間隔值之前，執(zhí)行了一個看門狗清除序列，計數(shù)器就復(fù)位到0，并繼續(xù)遞增?？撮T狗清除的序列包括在一個看門狗時鐘周期內(nèi)，寫入0 xA 到WDCTL.CLR3:0，然后寫入0 x5 到同一個寄存器位。如

5、果這個序列沒有在看門狗周期結(jié)束之前執(zhí)行完畢，看門狗定時器就為系統(tǒng)產(chǎn)生一個復(fù)位信號。當(dāng)看門狗模式下，WDT 使能，就不能通過寫入WDCTL.MODE1:0位改變這個模式，且定時器間隔值也不能改變。在看門狗模式下，WDT 不會產(chǎn)生一個中斷請求。必備知識（2）定時器模式要在一般定時器模式下設(shè)置WDT，必須把WDCTL.MODE1:0位設(shè)置為11。定時器就開始，且計數(shù)器從0開始遞增。當(dāng)計數(shù)器達到選定間隔值，CPU將IRCON2.WDTIF置1，如果IEN2.WDTIE=1且IEN0.EA=1，定時器將產(chǎn)生一個中斷請求（IRCON2.WDTIF/IEN2.WDTIE）。在定時器模式下，可以通過寫入1 到

6、WDCTL.CLR0來清除定時器內(nèi)容。當(dāng)定時器被清除，計數(shù)器的內(nèi)容就置為0。寫入00 或01 到WDCTL.MODE1:0來停止定時器，并清除它為0。必備知識定時器間隔由WDCTL.INT1:0位設(shè)置。在定時器操作期間，定時器間隔不能改變，且當(dāng)定時器開始時必須設(shè)置。在定時器模式下，當(dāng)達到定時器間隔時，不會產(chǎn)生復(fù)位。注意如果選擇了看門狗模式，定時器模式不能在芯片復(fù)位之前選擇。3.CC2530看門狗的相關(guān)寄存器CC2530看門狗的控制寄存器為WDCTL，其功能描述見表7-1。必備知識表7-1 CC2530看門狗定時器控制寄存器WDCTL（0 xC9）必備知識表7-1 CC2530看門狗定時器控制寄

7、存器WDCTL（0 xC9）必備知識4.CC2530看門狗的配置和運用設(shè)置WDCTL.MODE1:0位為10，WDT即工作在看門狗模式，看門狗定時器的計數(shù)器從0 開始遞增?？撮T狗模式下，在計數(shù)器達到選定定時器的間隔值之前，必須執(zhí)行一個看門狗清除序列，使計數(shù)器復(fù)位到0，并繼續(xù)遞增。當(dāng)啟動看門狗定時器后，它就會從0開始計數(shù)，若程序在規(guī)定的時間間隔內(nèi)沒有及時對其清零（喂狗），看門狗定時器就會復(fù)位系統(tǒng)（相當(dāng)于重啟），如圖7-1所示。必備知識在看門狗模式下，看門狗一旦被使能，就不能通過改變WDCTL.MODE1:0來改變該模式，且選定的計數(shù)器最終計數(shù)值也不能被改變。位域的值在看門狗模式下，看門狗不會產(chǎn)生

8、中斷請求。（在喂狗超時向系統(tǒng)產(chǎn)生一個重置信號。）設(shè)置WDCTL.MODE1:0位為11，則WDT即工作在定時器模式，看門狗定時器的計數(shù)器從0 開始遞增。當(dāng)計數(shù)器達到選定間隔值，CPU將IRCON2.WDTIF置1，如果IEN2.WDTIE=1且IEN0.EA=1，定時器將產(chǎn)生一個中斷請求（IRCON2.WDTIF/IEN2.WDTIE）。必備知識圖7-1 看門狗定時器任務(wù)實施建立任務(wù)10的工程項目，進行代碼設(shè)計和調(diào)試。1.基本設(shè)定本任務(wù)是在看門狗模式下實現(xiàn)LED1閃爍周期1s的自動復(fù)位功能。（1）定時時間間隔設(shè)置要設(shè)定定時時間間隔為1s，首先設(shè)置系統(tǒng)時鐘源震蕩周期為32 kHz，可通過時鐘控制

9、命令寄存器CLKCONCMD.OSC32K位來設(shè)定。然后設(shè)定看門狗定時器控制寄存器WDCTL.INT1:0為00設(shè)定時間間隔為1s。設(shè)置代碼為： CLKCONCMD &= 0 x80; /系統(tǒng)時鐘源選擇32kHz WDCTL = 0 x00; /時間間隔一秒任務(wù)實施（2）看門狗定時器WDT工作模式設(shè)置設(shè)置WDT 為看門狗模式，設(shè)置WDCTL.MODE1:0位為10 。設(shè)置代碼為： WDCTL = 0 x00; /看門狗模式 （3）喂狗設(shè)置?？撮T狗清除的序列包括在一個看門狗時鐘周期內(nèi)，寫入0 xA 到WDCTL.CLR3:0，然后寫入0 x5 到同一個寄存器位。即對寄存器WDCTL進行如下配置：

10、 WDCTL |= 0 xA0; WDCTL |= 0 x50;任務(wù)實施但本任務(wù)要求LED1周期閃爍自動復(fù)位，所以我們在規(guī)定的時間間隔1s內(nèi)不必對其清零（喂狗）。2.代碼設(shè)計對系統(tǒng)的各部分功能分別用函數(shù)實現(xiàn)，主函數(shù)調(diào)用各函數(shù)即可。（1）LED初始化void led_Init(void) P1SEL = 0 x00; /P1為普通 I/O 口 P1DIR |= 0 x01; /P1.0輸出 LED1 = 0; / 滅LED1 任務(wù)實施（2）系統(tǒng)時鐘初始化void systemClock_Init(void) unsigned char clkconcmd,clkconsta; CLKCONCMD

11、 &= 0 x80; /* 等待所選擇的系統(tǒng)時鐘源(主時鐘源)穩(wěn)定 */ clkconcmd = CLKCONCMD; / 讀取時鐘控制寄存器CLKCONCMD任務(wù)實施 do clkconsta = CLKCONSTA; / 讀取時鐘狀態(tài)寄存器CLKCONSTA while(clkconsta != clkconcmd); / 直到選擇的系統(tǒng)時鐘源(主時鐘源)已經(jīng)穩(wěn)定 任務(wù)實施（3）軟件延時void delay(unsigned int time) unsigned int I; unsigned char j; for(I = 0; I time; i+) for(j = 0; j 240;

12、 j+) asm(“NOP”); asm(“NOP”); asm(“NOP”); 、 / asm是內(nèi)嵌匯編，nop是空操作,執(zhí)行一個指令周期 任務(wù)實施（4）看門狗初始化void watchdog_Init(void) WDCTL = 0 x00; /看門狗模式，時間間隔一秒 WDCTL |= 0 x08; /啟動看門狗 （5）喂狗void FeedWD(void) WDCTL |= 0 xA0; WDCTL |= 0 x50; 任務(wù)實施（6）主程序void main(void) systemClock_Init(); led_Init(); watchdog_Init(); delay(300

13、0); /延時小于1秒。若大于1秒，會出現(xiàn)什么情況？ LED1 =1; /亮LED1 任務(wù)實施while(1) / FeedWD(); /系統(tǒng)不斷復(fù)位，小燈每隔1s閃爍一次） 編譯并生成目標(biāo)代碼，下載到實驗板上運行，觀察LED1的顯示效果。也可使用示波器觀察LED1控制引腳的信號輸出。任務(wù)拓展（1）看門狗應(yīng)用拓展練習(xí)1在此任務(wù)程序設(shè)計中，我們在主函數(shù)中把喂狗函數(shù)FeedWD注釋掉，請把該函數(shù)加入系統(tǒng)重新編譯下載至實驗板運行，觀察現(xiàn)象。LED1還閃爍嗎？為什么？（2）看門狗應(yīng)用應(yīng)用拓展練習(xí)2使看門狗定時器WDT工作在定時器模式，控制LED1的亮/滅，具體要求如下：LED1亮滅時間間隔2s。采用中

14、斷方式，在中斷服務(wù)函數(shù)中切換一次LED1的亮滅狀態(tài)。（3）定時/計數(shù)器應(yīng)用拓展練習(xí)3目 錄習(xí)題 任務(wù)十 實現(xiàn)自動復(fù)位本章小結(jié)本章小結(jié)看門狗的使用可以總結(jié)為：選擇模式選擇定時器間隔放狗喂狗（1）選擇模式：看門狗定時器有兩種模式，即“看門狗模式”和“定時器”模式。在定時器模式下，它就相當(dāng)于普通的定時器，達到定時間隔會產(chǎn)生中斷（可以在ioCC2530.h文件中找到其中斷向量為WDT_VECTOR）；在看門狗模式下，當(dāng)達到定時間隔時，不會產(chǎn)生中斷，取而代之的是向系統(tǒng)發(fā)送一個復(fù)位信號。本章小結(jié)本任務(wù)中，通過WDCTL.MODE位來選擇為看門狗定時器模式。（2）選擇定時間隔：有四種可供選擇的時鐘周期，為了測試方便，我們選擇時間間隔為1s（即令WDCTL.INT=00）。（3）放狗：令WDCTL.EN=1，即可啟動看門狗定時器。（4）喂狗：定時器啟動之后，就會從0開始計數(shù)。在其計數(shù)值達到32768之前（即1s），若我們用以下代碼喂狗：本章小結(jié)WDCTL=0 x0A;WDCTL=0 x05;則定時器的計數(shù)值會被清0，然后它會再次從0 x0000開始計數(shù)，這樣就防止了其發(fā)送復(fù)位信號，表現(xiàn)在開發(fā)板上就是：LED1會一直亮著，不會閃爍；若我們不喂狗（即把此代碼注釋掉），那么當(dāng)定時器計數(shù)達到32768時，就會發(fā)出復(fù)位