喂狗 Autosar 实战进阶系列：深入了解内部看门狗模块的工作原理

喂狗 Autosar 实战进阶系列：深入了解内部看门狗模块的工作原理

本文框架

1. 简介

本文为MCAL系列入门，如果对配置、通讯、诊断等实战操作有更高要求，可以参考实战进阶系列专栏。快速链接：实战进阶系列入门

本文主要介绍WDG模块，也就是内部看门狗，外部看门狗按照架构来说，是板载设备，一般在SBC里面，所以这里就不介绍了。

内部看门狗是 MCU 提供的功能安全组件，通过定期刷新计数值来检测程序运行状态。如果长时间不进行看门狗操作，则会判断程序失控，从而导致程序进入陷阱或复位。在下面的介绍中，我们先介绍一下内部看门狗的一些基本概念，然后再介绍 WDG 的大致工作过程。

2. 基本概念 2.1 喂狗

如果你没有学过嵌入式系统，看到“喂狗”可能会一头雾水。为什么要再解释一遍“喂狗”？不就是“喂狗”吗？在嵌入式WDG中，喂狗会触发看门狗，当看门狗被触发后，会刷新计时并重新开始。喂狗的计时或间隔可以用来判断程序是否正常运行。

2.2 超时狗和窗口狗

根据操作方式不同，WDG可分为超时狗（Wdg）或窗口狗（Wdg）

超时喂狗：即在规定的时间内才能喂狗，若检测到在设定的时间内没有喂狗，则会触发进一步的安全防护措施。

窗口喂狗：即只能在一定的窗口期内喂狗，窗口期外喂狗无效，例如下图中，在（0.72-1.2）*Twd范围内喂狗有效。

一般来说，超时狗的喂食比较简单，也就是只要在规定时间内喂食就可以了，而窗口狗则只能在开放阶段喂食，其时间要求更加严格，相对来说安全程度也更高。

2.2 快速/慢速/停止模式

根据狗狗是否喂食，以及喂食频率，WDG的运行模式可以分为Fast-Mode、Off-Mode、Slow-Mode：

Fast-Mode：快狗模式

快狗模式下，喂狗频率通常较高，复位的时间限制也比慢狗模式短，以便更快地检测到程序失控复位。

关闭模式：禁用/关闭看门狗模式

看门狗需要在ECU之前关闭，以便关闭整个ECU，但在正常运行时，防止Wdg切换到此模式。

Slow-Mode：慢狗模式

与快狗模式对应，慢狗模式下，喂狗的频率相对比较慢，时间较长。例如实际使用中，考虑到从初始化到周期任务运行的时间较长，因此在Wdg初始化完成后，会将WDG的运行模式设置为Slow-Mode，等到周期任务正式运行后再切换为Fast-Mode。

3.WDG运行流程

如下图所示，WDG的运行流程主要包括初始化、喂狗、设置看门狗模式三部分。

在初始化期间（通常由 EcuM 部分完成），将设置看门狗的初始喂养模式并开始喂养。

看门狗喂狗。架构上，程序运行完之后，Wdg 喂狗之前，需要先在 WdgM 中检查喂狗条件是否满足，如果满足，WdgM 就会调用 () 触发喂狗。具体可以参考博主介绍 WdgM 的文章。

设置看门狗运行模式。运行模式在内部狗初始化时设置。在WdgM运行后，也可以调用()来设置模式。