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【每日一知识点】STM32---Watch Dog 失效分析

6 天前  188 单片机 STM32 看门狗 Watchdog
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问题
该问题发生在 STM32F103VDT6 器件上。据其工程师讲述:在其产品设计中,使用了 STM32 的片上看门狗IWDG 进行系统监控。在实测中发现,在软件中去掉喂狗代码之后,IWDG 并没有 复位系统。
运行其测试程序,观察 STM32 的对外通信,确认现象如前所述。检查软件中对 IWDG 初始化的代码, 未发现异常。使用编辑器的搜索功能,在整个软件工程中搜索具有喂狗特征的代码,没有可疑代码被 搜到。检查原理图,其中 STM32 的复位电路部分如图(一)所示:
4.8.1.png
修改硬件,去掉电阻 R*。修改软件,将对 IWDG 初始化的代码移至 main 函数的最前端。紧跟其后, 加入 while(1);语句,阻止其它代码被执行。运行程序后,用示波器观察 NRST 管脚步的波形,发现有 如图(二)所示的复位脉冲送出。将软件改回到原测试程序并运行,观察到系统有复位动作产生。
4.8.2.png
查看该复位芯片数据手册,证实其对外驱动类型为 CMOS 推拉型驱动。
结论
所使用的复位芯片的驱动类型不恰当,与 STM32 对 NRST 管脚的驱动发生冲突,造成 STM32 内部产生 的复位信号不能传递到 NRST 管脚上,进而导致 IWDG 失效。
处理

将图(一)中的 R*由 0Ω电阻改为 1K 电阻。
建议
STM32 内部可以产生包括上电复位在内的多种复位信号,同时从专用的复位管脚 NRST 接收外部送来的 复位信号,各路复位信号之间的关系如图(三)所示:
4.8.3.png
在这些复位信号中,无论哪个信号都要先作用于 NRST 管脚上,然后再分成两路,分别送给片外和片 内。送给片内的一路最终形成 system reset,用于复位除后备域以外的用户电路。从图(三)可以看 出,STM32 对 NRST 管脚采用了电阻负载型的驱动类型进行驱动,以便片内信号与片外片信号能形成 线与逻辑。为此,片外电路对 NRST 管脚的驱动也要采用可以进行线与逻辑的驱动类型。常见的驱动 类型有四种,见图(四):
4.8.4.png
a)  电阻负载型驱动;
b)  恒流负载型驱动;
c)  开路负载型驱动;
d)  推拉型驱动
其中(a)、(b)、(c)三种类型都可以实现线与逻辑,而(d)则不能。当(d)型驱动电路与 STM32 的 NRST 管脚连接时,会出现图(五)所示的由于强强竞争而产生的短路电流 I。而此时输出结点的逻辑值是 不确定的,很可能由此引发一些逻辑信号被湮没而丢失。
4.8.5.png
所以对(d)型驱动电路来说,需要通过隔离电路来驱动 STM32 的 NRST 管脚,而不能直接连接,如图(六)、图(七)所示:
4.8.6.png 4.8.7.png

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分享淘帖1 显示全部楼层
· 6 天前
单片机开门狗知识分享,支持蔡琰老师每日分享的专栏!
· 6 天前
感谢分享,学习了。

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