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30 分钟

使用TPS3430和STM32G474RE保持您的设备平稳运行

沉默的保护者,强大的执行者:迎接看门狗计时器

Watchdog Click with Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

Watchdog Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G474RE

您的系统最佳伙伴——看门狗定时器,不懈地监控并在检测到异常行为时重置设备,确保一致的性能表现。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Watchdog Click基于TPS3430,这是一款来自德州仪器的独立看门狗定时器,具有可编程看门狗窗口和复位延迟。该高精度可编程定时器具有禁用功能,在扩展温度范围内实现15%的看门狗定时精度。窗口看门狗通常用于传统看门狗定时器不够充分的安全关键应用中。在传统定时器中,必须在最大时间内发出脉冲以防止复位发生。然而,在窗口看门狗中,脉冲必须在由可编程超时引脚和两个逻辑输入引脚设置的最大下窗口时间和最小上窗口时间之间发出。此Click板™使用多个GPIO引脚与MCU通信,并提供可编程看门狗超时和复位延迟。此Click板™使用的两个引脚代表看门狗输入和输出,还有两个额外的逻辑输入,用户可以选择看

门狗窗口时间超时并关闭看门狗定时器。标记为WDI的看门狗输入引脚路由到mikroBUS™插座的PWM引脚,在启动时忽略看门狗复位延迟。启动后,看门狗输入信号必须在看门狗窗口内到达,以防止看门狗复位,其延迟持续时间可以通过板载跳线CRST SEL进行配置。用户有两个选择:将CRST引脚保持高电平,使用上拉电阻,或将CRST连接到接地的电容器。与看门狗复位延迟类似,用户可以使用路由到mikroBUS™插座的RST和CS引脚的S0和S1引脚以及板载跳线CWD SEL配置看门狗超时。此跳线可以将CRST引脚连接到上拉电阻或连接到接地的电容器。当由于定时不正确的看门狗输入信号发生看门狗故障时,WDO引

脚激活并转换到低电平状态,指示看门狗复位延迟,并通过标记为WDT FLT的红色LED显示。当延迟到期时,WDO引脚停用并返回到高电平状态。当使用S0和S1引脚禁用看门狗时,看门狗输入被忽略,WDO引脚处于高阻状态,并由于R5外部上拉电阻保持逻辑高电平。此Click板™可以在3.3V或5V逻辑电压水平下运行,通过VCC SEL跳线选择。这种方式,3.3V和5V的MCU都能正确使用通信线路。此外,该Click板™配备了一个包含易用函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Watchdog Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G474R MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G474RE front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

128k

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Watchdog Control 0
PC12
RST
Watchdog Control 1
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Watchdog Input
PC8
PWM
Watchdog Output
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Watchdog Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G474RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
BarGraph 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU MB 1 Micro B Conn - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 Watchdog Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • watchdog_set_set0 - 设置S0(RST)引脚状态功能。

  • watchdog_get_wdo - 获取WDO(INT)引脚状态功能。

  • watchdog_send_pulse - 发送脉冲功能。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Watchdog Click Example.
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the Watchdog click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization driver enables - GPIO, configure the watchdog window,
 * enable watchdog, also write log.
 *
 * ## Application Task
 * In the first part of the example,
 * we send pulses in a valid time window (Correct Operation).
 * The second part of the example sends pulses outside the valid time window
 * and then the watchdog detects a fault condition, display "Fault",
 * performs the reset and turn on the LED ( WDT FLT ) on the Watchdog click board.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "watchdog.h"

static watchdog_t watchdog;   /**< Watchdog Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    watchdog_cfg_t watchdog_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    watchdog_cfg_setup( &watchdog_cfg );
    WATCHDOG_MAP_MIKROBUS( watchdog_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == watchdog_init( &watchdog, &watchdog_cfg ) ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    watchdog_default_cfg ( &watchdog );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Configure of the  \r\n" );
    log_printf( &logger, "   watchdog window   \r\n" );
    watchdog_setup_time( &watchdog, WATCHDOG_SETUP_TIME_MODE_2 );
    Delay_ms( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Watchdog enabled  \r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, "  Correct Operation  \r\n" );
    uint8_t n_cnt = 40;
    while ( n_cnt > 0 ) {
        watchdog_send_pulse( &watchdog, 1 );
        Delay_ms( 50 );
        n_cnt--;
    }
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );

    log_printf( &logger, "        Fault        \r\n" );
    n_cnt = 8;
    while ( n_cnt > 0 ) {
        watchdog_send_pulse( &watchdog, 1 );
        Delay_ms( 250 );
        n_cnt--;
    }
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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