大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是系統看門狗WDOG1在i.MXRT1xxx系統啟動中的應用及影響。

軟件看門狗模塊（WDOG）在 MCU 應用里可以說是非常基礎的功能模塊。對于一個產品級的應用程序，如果它沒有使能主控內部的看門狗模塊，一般都不能算是一個合格的軟件設計。有的時候，硬件工程師覺得軟件看門狗不可靠，還會在板級設計里再加入外部看門狗電路。總之看門狗對于產品工作穩定性具有很重要的意義。

最近有一個 i.MXRT 客戶注意到了芯片手冊 System Boot 章節里提及了 WDOG 應用，想使能這個功能，并且要確認該功能真實生效以及評估對后續應用程序的影響。借助客戶的問題，我們來細聊下這個話題。

一、WDOG模塊簡介

首先我們來了解一下 i.MXRT1xxx 系列內部的 WDOG 模塊，在i.MXRT1xxx 內部 WDOG 模塊一共有三個（WDOG1/2/3），雖然 WDOG 本質上就是個特殊功能定時器，但因為芯片設計時為其賦予的超時觸發行為不同，所以其應用場合并不一樣。

1.1 系統看門狗WDOG1/2

WDOG1 和 WDOG2 屬于系統看門狗，前者用于系統級復位（產生 WDOG_RESET_B_DEB 信號給 SRC 模塊）防止系統發生異常，后者用于系統 SNVS 域安全警報（不會產生復位效果）。不過從模塊寄存器角度，WDOG1 和 WDOG2 是一樣的，因此除了超時觸發行為外，它們其余方面特性是一樣的：

1. 模塊內部兩個計數時鐘源是固定的，來自 ipg_clk_32k 以及 anatop_xtal32k_clk 。
2. 模塊內部 8bit 定時器（Time-Out Counter）用于產生 WDOG_RESET_B_DEB 復位信號，計時精度固定為 0.5 秒，超時可設范圍為 0.5 秒到 128 秒。
3. 模塊內部定時器（Power Down Counter）用于產生對外輸出的復位信號 WDOG_B，其超時時間固定為 16 秒。
4. 模塊對外輸出的信號最多有三個: WDOG_RST_B_DEB、WDOG_B、WDOG_ANY（僅 WDOG1）。
5. 模塊使能信號 WDOGx->WCR[WDE] 可多次設置（并不是一次復位期間僅可 write one once）。
6. 模塊配置寄存器與定時器計數值可直接修改。
7. 模塊 Time-Out Counter 默認是關閉的，Power Down Counter 默認是開啟的。

1.2 內核看門狗WDOG3(4)

WDOG3 有時候又叫 RTWDOG（對于 RT1170，還存在用于默認 CM4 從核的 WDOG4），屬于內核看門狗，主要用于復位內核，防止程序陷入死循環。其模塊寄存器跟 WDOG1/2 完全不同，更接近于一般的定時器模塊設計：

1. 模塊內部計數時鐘源有四種選擇，Bus clock / LPO clock / INTCLK / ERCLK 。
2. 模塊內部 16bit 定時器（Time-Out Counter）用于產生內核復位信號。
3. 模塊使能信號 WDOGx->CS[EN] 可多次設置（但是其屬于 write-once 屬性）。
4. 模塊配置寄存器 write-once bits 與定時器計數值需要特殊 unlock 時序才可以修改。
5. 模塊 Time-Out Counter 默認是開啟的。

二、系統ROM里對WDOG的使用

i.MXRT1xxx 系列芯片上電默認都是先執行系統 BootROM，在 BootROM 里會有對看門狗的處理。默認情況下 BootROM 是不啟用看門狗做代碼執行守護的，只有當用戶燒寫了指定的 eFuse 位，看門狗功能才會生效。BootROM 并沒有使用默認開啟的 WDOG3，而是將其關閉并打開了 WDOG1 作為看門狗。

2.1 看門狗使能

i.MXRT10xx 系列芯片 BootROM 看門狗在 eFuse 里配置如下，包含 eFuse 0x460[21] 使能位與 eFuse 0x6D0[15:13] 超時時間設置。

i.MXRT1160/1170 芯片 BootROM 看門狗在 eFuse 里配置如下，包含 eFuse 0x9A0[15] 使能位與 eFuse 0x9B0[2:0] 超時時間設置，以及多了 eFuse 0x9B0[5:3] 關于 WDOG_B 外部信號腳選擇設置。

當 Fuse 里使能了看門狗功能后，BootROM 對看門狗模塊的配置如下：

voidROM_WDOG_init(void)
{
uint16_ttimeout=get_timeout_value_from_fuse();

WDOG1->WCR=(uint16_t)(WDOG_WCR_WT(timeout)
|WDOG_WCR_WDW_MASK
|WDOG_WCR_SRE_MASK
|WDOG_WCR_WDA_MASK
|WDOG_WCR_WDBG_MASK
|WDOG_WCR_SRS_MASK);

WDOG1->WCR|=(uint16_t)WDOG_WCR_WDE_MASK;
}

2.2 看門狗作用

對于 i.MXRT10xx 系列，BootROM 看門狗主要用于 Serial Downloader 分支程序下（SDP 模式 BT_MODE = 2'b01，或者 Device Boot 模式 BT_MODE = 2'bx0 下啟動失敗進入了 Serial Downloader）檢測與主機通訊情況，只要在設置的超時時間里沒有通信交互行為，看門狗就會復位整個系統（并不是單次通信就可以的，任意超時時間內都得保持交互）。如果在 Device Boot 模式下能夠正常啟動程序，則看門狗不會被使能。

對于 i.MXRT1160/1170 系列，BootROM 看門狗不僅在 Serial Downloader 分支程序中有效，其在 Device Boot 模式下（BT_MODE = 2'bx0）也同樣被使能了，這樣做主要有兩個用意：

用意1: 如果因板級電路干擾導致首次啟動程序失敗，BootROM 正常是直接跳轉到了 SDP 模式不會再做啟動程序行為。但是使能了看門狗，則在 SDP 模式下等待超時時間后系統復位會重新嘗試啟動程序，這樣不斷嘗試直到板級干擾消失。

用意2: 如果啟動程序成功，BootROM 會直接跳轉到目標應用程序，但無法檢驗目標程序是否能夠正常執行。但是使能了看門狗，如果應用程序不對看門狗做有效處理，系統還是會復位回來，這樣相當于做了應用程序是否執行的驗證。

三、WDOG使能后對i.MXRT開發的影響

現在回到文章開頭提到的客戶問題，如何判斷 BootROM 中 WDOG 已經生效了，這個其實特別簡單，在 SDP 模式下插上 USB 線，在資源管理器里觀察是不是有 HID 設備每隔一段時間就會重新枚舉一次，沒錯就是 WDOG 搗的鬼。

那么對于應用程序的開發，有什么注意事項呢？對于 i.MXRT10xx 其實沒有任何影響，而對于 i.MXRT1160/1170，則必須在應用程序里增加對 WDOG1 的處理。在恩智浦提供的頭文件 system_MIMXRT1xxx.c 文件里 SystemInit() 函數中其實有關于看門狗相關代碼，默認是將全部的看門狗都關一遍（DISABLE_WDOG=1），這部分代碼對于 i.MXRT10xx 程序是可以不做的，但是對于 i.MXRT1160/1170 就必須要做了。

至此，系統看門狗WDOG1在i.MXRT1xxx系統啟動中的應用及影響痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~

原文標題：系統看門狗WDOG1在i.MXRT系統啟動中的應用及影響

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