【導(dǎo)讀】看門狗（watchdog timer）是一個定時器電路。一般有一個輸入叫喂狗，一個輸出到MCU的RST端。MCU正常工作的時候，每隔一端時間輸出一個信號到喂狗端，給WDT清零。如果超過規(guī)定的時間不喂狗（一般在程序跑飛時），WDT定時超過，就會給出一個復(fù)位信號到MCU，使MCU復(fù)位，防止MCU死機(jī)。看門狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說程序跑飛。
工作原理：在系統(tǒng)運(yùn)行以后也就啟動了看門狗的計數(shù)器，看門狗就開始自動計數(shù)，如果到了一定的時間還不去清看門狗，那么看門狗計數(shù)器就會溢出從而引起看門狗中斷，造成系統(tǒng)復(fù)位。所以在使用有看門狗的芯片時要注意清看門狗。
硬件看門狗是利用一個定時器來監(jiān)控主程序的運(yùn)行，也就是說在主程序的運(yùn)行過程中，要在定時時間到之前對定時器進(jìn)行復(fù)位。如果出現(xiàn)死循環(huán)或者說PC指針回不來，那么定時時間到了后就會使單片機(jī)復(fù)位。
軟件看門狗技術(shù)的原理也是類似的，只不過是用軟件的方法實(shí)現(xiàn)。還是以51系列為例，在51單片機(jī)中有兩個定時器，用來對主程序的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。我們可以對T0設(shè)定一定的定時時間，當(dāng)產(chǎn)生定時中斷的時候?qū)σ粋€變量進(jìn)行賦值，而這個變量在主程序運(yùn)行的開始已經(jīng)有了一個初值。這里設(shè)定的定時值要小于主程序的運(yùn)行時間，然后在主程序的尾部對變量的值進(jìn)行判斷。如果值發(fā)生了預(yù)期的變化，就說明T0中斷正常；如果沒有發(fā)生變化則使程序復(fù)位。
T1用來監(jiān)控主程序的運(yùn)行。我們給T1設(shè)定一定的定時時間，在主程序中對其進(jìn)行復(fù)位。如果不能在一定的時間里對其進(jìn)行復(fù)位，T1的定時中斷就會使單片機(jī)復(fù)位。在這里T1的定時時間的設(shè)置要大于主程序的運(yùn)行時間，給主程序留有一定的的裕量。而T1的中斷正常與否則是由T0定時中斷子程序來監(jiān)視。這樣就構(gòu)成了一個循環(huán)：T0監(jiān)視T1、T1監(jiān)視主程序、主程序又監(jiān)視T0，從而保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
51系列有專門的看門狗定時器，對系統(tǒng)頻率進(jìn)行分頻計數(shù)。定時器溢出時，將引起復(fù)位。看門狗可設(shè)定溢出率，也可單獨(dú)用來作為定時器使用。
C8051Fxxx單片機(jī)內(nèi)部也有一個21位的使用系統(tǒng)時鐘的定時器，該定時器檢測對其控制寄存器的兩次特定寫操作的時間間隔。如果這個時間間隔超過了編程定義的極限值，將產(chǎn)生一個WDT復(fù)位。
看門狗使用注意：大多數(shù)51系列單片機(jī)都有看門狗。當(dāng)看門狗沒有被定時清零時，將引起復(fù)位，這可防止程序跑飛。設(shè)計者必須清楚看門狗的溢出時間，來決定在合適的時候清看門狗。清看門狗也不能太過頻繁，否則會造成資源浪費(fèi)。程序正常運(yùn)行時，軟件每隔一定的時間（小于定時器的溢出周期）給定時器置數(shù)，即可預(yù)防溢出中斷而引起的誤復(fù)位。
看門狗運(yùn)用：看門狗可用來恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時也是一種有效的監(jiān)視管理器（具有鎖定光驅(qū)、鎖定任何指定程序的作用，可用在家庭中防止小孩無節(jié)制地玩游戲、上網(wǎng)、看錄像等，具有很好的應(yīng)用價值）。
系統(tǒng)軟件“看門狗”的設(shè)計思路：
1、看門狗定時器T0的設(shè)置
在初始化程序塊中設(shè)置T0的工作方式，并開啟中斷和計數(shù)功能。系統(tǒng)Fosc=12MHz，T0為16位計數(shù)器，最大計數(shù)值為（2的16次方）-1=65535，T0輸入計數(shù)頻率是Fosc/12，溢出周期為(65535+1)/1=65536(μs)。
2、計算主控程序循環(huán)一次的耗時
考慮系統(tǒng)各功能模塊及其循環(huán)次數(shù)，本系統(tǒng)主控制程序的運(yùn)行時間約為16.6ms。系統(tǒng)設(shè)置“看門狗”定時器T0定時30ms（T0的初值為65536-30000=35536）。主控程序的每次循環(huán)都將刷新T0的初值。如程序進(jìn)入“死循環(huán)”，而T0的初值在30ms內(nèi)未被刷新，這時“看門狗”定時器T0將溢出并申請中斷。
3、設(shè)計T0溢出所對應(yīng)的中斷服務(wù)程序
此子程序只須一條指令，即在T0對應(yīng)的中斷向量地址（000BH）寫入“無條件轉(zhuǎn)移”命令，把計算機(jī)拖回整個程序的第一行，對單片機(jī)重新進(jìn)行初始化并獲得正確的執(zhí)行順序。
推薦閱讀：
用有源鉗位正激轉(zhuǎn)換器閉環(huán)
