3.5 Аппаратный сторожевой таймер

Аппаратный сторожевой таймер (HWDT) производит сброс микроконтроллера при своём переполнении, что является средством против зависания системы и зацикливания программного обеспечения (не путать с режимом сторожевого таймера модуля 4 РСА). HWDT состоит из 14-битного счётчика, инкрементируемого каждый машинный цикл и SFR-регистра WDTRST. Сторожевой таймер всегда активен и увеличивает свое содержимое при работающем тактовом генераторе. Средств его запрещения нет. При сбросе микросхемы счётчик сторожевого таймера загружается нулевым значением. Для предупреждения срабатывания сторожевого таймера через каждые 16383 машинных цикла, пользовательская программа должна периодически записывать байты 01Eh и 0E1h (последовательно) в регистр WDTRST (физический адрес - 0A6h). Данный регистр доступен только по записи, а программного доступа к счётчику сторожевого таймера не существует.

Если HWDT используется по своему прямому назначению - для страховки от зависания - не рекомендуется производить регенерацию сторожевого таймера в теле процедуры обработки таймерного прерывания, поскольку оно может происходить и при зависшей основной программе. Лучшее место для встраивания команд обнуления сторожевого таймера - циклически выполняемая, с периодом меньшим, чем время срабатывания HWDT, программная секция.

При переводе 8XC51GB в режим микропотребления происходит останов внутреннего тактового генератора, а вместе с ним и сторожевого таймера. Выход из режима микропотребления возможен 2-мя путями - сбросом микросхемы или подачей на её вход внешнего прерывания, разрешённого в момент перевода прибора в состояние микропотребления. Первый способ - обнуляет HWDT. Когда же выход из режима происходит по второму способу, то сигнал прерывания должен некоторое время находится в низком уровне для стабилизации работы тактового генератора. При переходе сигнала внешнего прерывания в состояние логической "1" происходит запуск обработчика данного прерывания. Для предупреждения срабатывания сторожевого таймера в течение времени, когда уровень внешнего сигнала находится в состоянии "0", его счётчик запускается только после появления "1" на соответствующем входе. Для большей уверенности в том, что HWDT не сработает в течение нескольких тактов-состояний во время выхода из режима микропотребления, можно сбросить его заранее при переходе в этот режим.

В режиме холостого хода, поскольку тактовый генератор активен, для предупреждения срабатывания HWDT необходимо использовать таймерное прерывание, по которому будет происходить выход из этого режима, обнуление счётчика сторожевого таймера и возвращение в режим Idle.

Приведём фрагмент кода, использующего прерывание от таймера/счётчика Т/С0 для периодической регенерации аппаратного сторожевого таймера. Первая часть программы представляет собой обработчик прерывания, а вторая производит начальную инициализацию Т/С0 и соответствующего источника прерывания. Таймер устанавливается в 16-битный режим и генерирует прерыания с интервалом 16000 тиков - для этого в таймер периодически загружается значение FFFFh-3E80h=0C1Fh. Как говорилось выше, такой метод приведён исключительно с целью демонстрации и не даёт полной гарантии от зависания микроконтроллера. Однако он прост и не требует организации циклов в теле основной программы.

Обработчик прерывания от Т/С0:
ORG 000Bh
CLR MOV	TR0 WDT, #1Eh	Приостановка таймера ;очистка HWDT
MOV	WDT, #0E1h
MOV	TL0, #7Fh	;запись нового интервала в Т/С0
MOY	TH0, #0C1h
SETB	TR0	;перезапуск таймера
RETI
; Процедура инициализации Т/С0
Timer 0 Init:
SETB	EA	;разрешить прерывание от Т/С0
SETB	ET0	;
MOV	TMOD, #01h	;установить режим 16-бит. таймера
MOV	TL0, #7Fh	;запись нового интервала в Т/С0
MOV	TH0, #0C0h
SETB	TR0	перезапуск таймера
RET