STM32外设：专用定时器 IWDG、WWDG、RTC

主要外设：

• IWDG：Independent Watch DoG 独立看门狗
• WWDG：Window Watch DoG 窗口看门狗
• RTC： Real-Time Clock 实时时钟

IWDG

主要功能：监控MCU的程序，当程序发生故障或超时，使MCU自动重启

LSI(内部RC振荡器~40KHz)→8位预分频系数PR→装值RLR、12位递减计数器→IWDG复位

• 递减计数器：计数值从RLR减到0，IWDG会产生一个复位信号，系统复位重新启动
• 避免产生看门狗复位，则需在计数值减到0之前将重装值写入到计数器即“喂狗”
• 当程序出错时没有刷新计数器，计数器递减到0，系统复位重新启动
• 使用"独立"的内部RC振荡器作为时钟源，CM内核使用主时钟，在停机和待机模式可工作
• 最多PR/40KHZ*RLR时间不刷新IWDG则系统复位

硬件设计

32分频/40kHz*1000=800ms 不刷新IWDG则系统复位

CubeMX的配置

1. 引脚分配：无

2. 外设配置：

• System Core-IWDG →模式→ 勾选Actived
• System Core-IWDG →参数设置(时钟)→IWDG计数器时钟预分频系数=32、IWDG递减计数器重载值1000

用户代码

//USBR CODE3：后台程序(无限循环)
HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);//喂狗

WWDG

主要功能：保证MCU运行时间是否精准

PCLK1→4096分频→分频器系数CFR→重载值CR (TR)、窗口值CFR(WR)、7位递减计数器

• 递减计数器：从TR→WR→0x40：在IWDG的基础上画了一道线WR
• 只能在WR→0x40窗口上限和窗口下限之间可以"喂狗"(从而保证在一定时间内执行)
• TR→WR之间"喂狗"会产生复位
• 最小超时时间为WR→0x40：4096预分频值(TR-WR)/APB1时钟
• 最大超时时间为TR→0x40：4096预分频值(TR-0x39)/APB1时钟
• 早期预警中断Early wakeup interrupt：WWDG复位并不代表程序出错或死机，在MCU复位前，进行收尾工作(eg.保存数据)、
• 与CM内核共用主时钟

硬件设计

TR=127、WR=84、APB1=50MHz

（4096 * 8）（127-63）/ 50MHz =41.94ms

（4096 * 8）（127-84）/ 50MHz =28.18ms

CubeMX的配置

1. 引脚分配：无

2. 外设配置：

• System Core-WWDG →模式→ 勾选Actived
• System Core-WWDG →参数设置(看门狗时钟)→WWDG计数器时钟预分频系数=8、WWDG窗口值84、WWDG自运行递减计数器值127
• System Core-WWDG →参数设置(看门狗中断)→Early wakeup interrupt使能
• System Core-NVIC-NVIC中断表 → Window watchdog Interrupt → 勾选使能、并设置抢占优先级和子优先级

用户代码

//USBR CODE3：后台程序(无限循环)
HAL_Delay(35);//等待29ms~40ms喂狗的窗口时间
HAL_WWDG_Refresh(&hwwdg);//喂狗

//USER CODE4：定义中断回调函数
void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg){
	//在MCU复位前，进行收尾工作(eg.保存数据)，不在此处喂狗
}

RTC

主要功能：系统实时时间(日历时钟、闹钟中断)、低功耗模式下的唤醒定时器

32.768kHz→20位预分频器→1s的时间基准→32位计数器CNT、闹钟值ALR→闹钟中断

闹钟中断：当CNT = ALR时

DS1302芯片是按年月日时分秒的分组寄存器

RTC使用32位计数器每1s计数器+1(最多可计时136年)、以1970-01-01 00:00:00为起点的时间戳

在系统复位或从待机模式唤醒后RTC的设置和事件维持不变

后备寄存器：10个16bit的SRAM类型的寄存器(包括RTC的时间、用户数据等)、断电后丢失、需要备用电池供电

时钟源

• 内部RC振荡40KHz→LSI：可能发生温漂、精确度低
• 外接32.768KHz石英晶体晶振→GPIO AF→引脚OSC32_IN、OSC32_OUT→LSE：为补偿天然晶体的偏差，512Hz信号进行校准
• HSE→128分频

系统实时时间：

• 备用电池(3V纽扣电池通过VBAT引脚接入MCU)：一般情况由VDD给RTC和后备寄存器供电，当断电后由VBAT供电

CubeMX的配置

1. 引脚分配：无

2. 外设配置：

• Timers-RTC →模式→ 勾选Activate Clock source、Active Calendar、选择AlarmA为内部时钟
• Timers-RTC →参数设置(日历时间)→日期格式=二进制数据格式、小时0、分钟0、秒0
• Timers-RTC →参数设置(日历日期)→日期格式=二进制数据格式、星期五、1月、1日 、21年
• Timers-RTC →参数设置(AlarmA)→小时0、分钟0、秒30

用户代码

//USER CODE PV：变量定义variables
RTC_DateTypeDef GetDate;
RTC_TimeTypeDef GetTime;  

//USER CODE2：外设启动
//手动设置时间、日期、闹钟
RTC_TimeTypeDef sTime = {0};
sTime.Hours = 0;
sTime.Minutes = 0;
sTime.Seconds = 0;
sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK){
  Error_Handler();
}

RTC_DateTypeDef sDate = {0};
sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_SATURDAY;
sDate.Month = RTC_MONTH_MAY;
sDate.Date = 1;
sDate.Year = 21;
if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK){
  Error_Handler();
}

RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0};
sAlarm.AlarmTime.Hours = 17;
sAlarm.AlarmTime.Minutes = 19;
sAlarm.AlarmTime.Seconds = 30;
sAlarm.AlarmTime.SubSeconds = 0;
sAlarm.AlarmTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
sAlarm.AlarmTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
sAlarm.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_NONE;
sAlarm.AlarmSubSecondMask = RTC_ALARMSUBSECONDMASK_ALL;
sAlarm.AlarmDateWeekDaySel = RTC_ALARMDATEWEEKDAYSEL_DATE;
sAlarm.AlarmDateWeekDay = 29;
sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A;
if (HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK){
  Error_Handler();
}

//USBR CODE3：后台程序(无限循环)
//打印当前时间
HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&GetTime,RTC_FORMAT_BIN);
HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&GetDate,RTC_FORMAT_BIN);
printf("DateTime:%02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\r\n",2000+GetDate.Year,GetDate.Month,GetDate.Date,GetTime.Hours,GetTime.Minutes,GetTime.Seconds);

//USER CODE4：定义中断回调函数
void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc){
//闹钟触发
}