1。概述：

WATCHDOG對於沒有底層開發經驗的開發人員來說，可能比較陌生，但是它在系統起到非常重要的作用，相當於系統警察，當系統發生嚴重錯誤（如程式進入死迴圈等）不能 恢復的時候，WATCHDOG能夠讓系統重啟。WATCHDOG的應用主要是在嵌入式作業系統中，避免了系統在無人干預時長時間掛起的情況。

 2。WATCHDOG模組

在比較高檔的嵌入式硬體晶片中，都有一個WATCHDOG模組，如果在MCU/MPU中沒有整合WATCHDOG，一般會在此嵌入式系統中加一個專門的WATCHDOG晶片來實現WATCHDOG機制。此模組主要的功能包括：

1  提供WATCHDOG控制暫存器和配置暫存器，供軟體開發人員根據系統需要進行靈活配置。

2 提供一介面，使應用軟體能夠定時給WATCHDOG“喂狗”。

3 提供WATCHDOG機制，當系統進入不可恢復錯誤時，能產生一個不可遮蔽中斷來通知系統自動重啟（一般這樣，也有改變為其他處理方式的），只有相應的復位訊號才能清除它。

3。WATCHDOG的實現方式：

對於WATCHDOG模組的實現，不同的硬體晶片有不同的方式，這裡介紹2中工作方式：

1。利用系統作業系統時鐘來實現WATCHDOG

  在Intel XScale系列中，利用了作業系統時鐘的比較暫存器3（OSMR3）做為WATCHDOG的執行主體，當系統的WATCHDOG啟用後，軟體就必須在一定時間內從OSMR3讀出當前的計數，然後加上一定的計數值（下一次到期的計數值），再寫回到OSMR3中，軟體一直週期性的重複這個過程，如果軟體沒有重新寫入新的計數使定時器到期，此OSMR3會利用一個GPIO觸發系統復位。

2。晶片的專門WATCHDOG模組

對於現在的很多晶片，已經集成了專門的WATCHDOG模組，比如ARM11的晶片，WATCHDOG模組中，提供了比較靈活的配置和控制機制：

A。寬範圍設定過期時間間隔,從0。5秒到128秒可以使用者配置

B。可以靈活配置在低功耗下，使用或者停止WATCHDOG功能

C。可以靈活配置在DEBUG等狀態下，使用或者停止WATCHDOG功能

 根據不同的系統，設定好相應的暫存器，啟用WATCHDOG後，需要應用程式週期性的服務WATCHDOG，即我們所說的“喂狗”，對於WATCHDOG模組，需要定時向Watchdog Service Register按順序寫入0x5555,0xaaaa.一般 在WATCHDOG模組中還會提供Watchdog Reset Status Register，從中可以找到復位的具體原因。

3 。微控制器的WATCHDOG實現

許多微控制器片內自帶看門狗電路，微控制器復位時將片內自帶看門狗電路禁止，只有當程式訪問該電路時，電路啟動。如51系列微控制器對SFR中的0A6H地址順序寫入＃01EH、#0E1H；而96系列微控制器則對SFR中的0A6H地址順序寫入＃1EH、#0E1H；工控主機板上看門狗電路本身並不要求復位後重新啟動，但BIOS在復位後將板上看門狗禁止，啟動和喂狗方法與微控制器相同。如研祥的FSC-1713主機板，在WatchDog程式設計狀態，只要執行如下兩條指令：

 outportb(0x2e,0xf6)；   

outportb(0x2f,TIME-OUT-VALUE)；

可實現WatchDog的啟停，其中TIME-OUT-VALUE ≠0啟動；TIME-OUT-VALUE =0停止[2]。能夠用指令禁止看門狗是為了適應使用者程式開發階段的需要，這同時給看門狗啟動和執行失敗留下了後門，在看門狗啟動時或啟動前遇干擾而使程式跑飛，則看門狗啟動失敗，無法行使監控職能。

 4。結論

WATCHDOG在嵌入式系統中發揮著非常重要的作用，其實現方式也千差萬別，根據不同的硬體設計，可以選用不同的WATCHDOG，但它們的作用是一樣的：保證系統在出現不可恢復錯誤時，能夠自動讓系統重啟。

參考資料：

1.Intel XScale Pocessor Developer's Manual    

2  Arm11 晶片使用者手冊

3. WatchDog失效機理與對策研究