什么是看門狗（WDT）？

看門狗（Watchdog，簡稱WDT）是一種用于監視和保護系統正常運行的設備或機制。它是一個定時器，專門用于檢測和防止系統出現故障或崩潰的情況。

看門狗通過定時器計數器和相關的控制邏輯來實現功能。在系統正常運行時，定時器會以固定的時間間隔重復計數，如果系統一切正常，那么定時器會定期被重置。然而，如果系統由于某種原因無法正常工作，定時器將繼續倒計時。一旦定時器倒計時達到設定的閾值，即超過了允許的時間范圍內系統未響應的持續時間，看門狗會觸發一個復位信號，將系統強制重啟。

看門狗的作用是確保系統在異常情況下能夠自動恢復，避免系統處于無限循環、死鎖或其他無法響應的狀態。它可以防止軟件或硬件故障導致系統無法正常運行，并幫助維持系統的穩定性和可靠性。

在嵌入式系統和一些關鍵任務的應用中，看門狗經常被使用。開發人員可以根據系統的要求，配置看門狗的定時器周期和復位觸發條件，以及在觸發時進行相應的處理。這樣一來，即使系統出現故障或停止響應，看門狗也能確保系統在預定的時間內重新啟動，從而提高系統可用性和可靠性。

看門狗如何實現對系統程序的監控？

“看門狗（WDT）”，也稱為程序監視定時器。WDT的作用是通過不斷監視程序每周期的運行事件是否超過正常狀態下所需要的時間，從而判斷程序是否進入了“死循環”，并對進入“死循環”的程序作出系統復位處理。

在程序中設置適當的指令，清WDT，就可監視微處理器的工作。例如在主程序開始時，將WDT置位，如果主程序執行過程中產生死循環，就無法清WDT，超過WDT的定時時間時，WDT就會對微處理器發出復位信號。從而實現對系統程序的監控。

看門狗（Watchdog，簡稱WDT）通過定時器和相關的控制邏輯來實現對系統程序的監控。下面是看門狗實現對系統程序監控的基本原理：

1. 初始化：在系統啟動時，首先需要初始化看門狗。這通常包括設置看門狗的定時器周期和復位觸發條件，以及啟動看門狗計時器。

2. 定期喂狗：一旦看門狗啟動并開始計時，系統程序需要定期“喂狗”來避免看門狗觸發復位操作。通常是在關鍵代碼的位置或循環的末尾，插入一條喂狗的指令，以重置看門狗的計時器。

3. 監控程序狀態：看門狗定時器以固定的時間間隔進行計數，并在超過設定閾值時觸發復位操作。如果系統程序運行正常，定期喂狗指令會重置看門狗計時器，因此定時器不會超時。但是，如果系統出現問題導致程序無法正常運行，忘記喂狗或陷入無限循環，看門狗定時器將繼續倒計時。

4. 復位操作：當看門狗定時器倒計時達到設定的閾值時，看門狗會觸發復位信號，強制系統重新啟動。這是為了確保系統能夠從錯誤狀態中恢復并重新進入正常操作狀態。

通過上述機制，看門狗可以監控系統程序的運行狀態。當系統運行正常時，定期喂狗指令會重置看門狗計時器，避免觸發復位操作。但是，如果系統出現故障、停滯或無響應的情況，看門狗定時器會超過設定的時間閾值，觸發復位操作，從而使系統重啟并重新啟動。

在實際應用中，開發人員需要根據系統的要求和特定的硬件平臺，合理設置看門狗的定時器周期和復位觸發條件。這樣可以確保系統能夠及時檢測和應對異常情況，并自動恢復正常運行。

審核編輯：黃飛