NXP KW38 COP 看門狗介紹

一、前言

        本文將介紹 NXP KW38 晶片的 COP 看門狗模塊，KW38 無線 MCU 不僅集成了藍牙低功耗 5.0，還配備了 FlexCAN 模塊。這種設計使得 KW38 MCU 能夠輕鬆集成到汽車車載或工業 CAN通信網絡中。FlexCAN 模塊支持 CAN FD，從而提升了帶寬並降低了延遲。文中的例程使用 MCUXpresso IDE 作為開發環境，MCUXpresso IDE 為基於 Arm Cortex-M 內核的 NXP MCU 開發者提供了一個易於使用的 Eclipse 基礎開發環境，包括其通用，跨界和無線 MCU。MCUXpresso IDE 提供高級編輯、編譯和調試功能，並新增了 MCU 特定的調試視圖、代碼跟蹤和分析、多核調試以及集成配置工具。

       看門狗是一個非常關鍵的硬體功能，用於監控嵌入式系統的運行狀態。它通過定期檢查系統的活動情況，如程序是否正常運行或是否出現故障，來確保系統的穩定性和可靠性。如果系統未能在預定時間內餵狗，看門狗將觸發復位信號，強制系統重新啟動，從而避免長時間的死機或無響應狀態。KW38 包含了一個 COP 看門狗模塊，COP(Computer operating properly )中文含義為計算機正常運行。接下來我們來介紹一下 COP 看門狗模塊。

二、COP 看門狗概述

        COP 看門狗的目的是在應用軟體未按預期執行時強制系統復位。為了防止 COP 定時器觸發系統復位（當其啟用時），應用軟體必須定期復位 COP 計數器（餵狗）。如果應用程序出錯並未能在 COP 計數器超時之前復位計數器，則會生成系統復位，強制系統復位。

三、COP 看門狗寄存器

SIM_COPC 寄存器

       BIT0（COPW）:COPW=0 為標準模式，COPW=1 為窗口模式，在這個模式中窗口在超時時間的四分之三處打開，只有在這段時間內才能刷新 COP，如果在其他時間刷新 COP 都會導致系統復位。

BIT1（COPCLKS）: COPCLKS=0 表示 COP 配置成短超時模式，COPCLKS=1 表示 COP 配置成長超時模式。

       BIT2-3(COPT) : COPT 和 COPCLKS 欄位一起定義了 COP 超時時間，其中，BIT2-3=00 表示 COP 被禁用。BIT2-3=01 表示 2^5 個周期後將會觸發短超時或 2^13 個周期後觸髮長超時。BIT2-3=10 表示 2^8 個周期後將會觸發短超時或 2^16 個周期後觸髮長超時。BIT2-3=11 表示 2^10 個周期後將會觸發短超時或 2^18 個周期後觸髮長超時。

       在任何復位之後，COP 看門狗都會被啟用。如果不需要在應用中再次使用 COP 看門狗，可以通過清除寄存器 SIM_COPC的[COPT] 位來禁用它。

       BIT4(COPSTPEN): COPSTPEN=0 表示在停止模式中 COP 被禁用且計數器會被復位，COPSTPEN = 1 表示使能停止模式。

       BIT5（COPDBGEN）: COPDBGEN = 0 表示在 Debug 模式中 COP 會被禁用且計數器會復位。COPDBGEN=1 表示在 Debug 模式中 COP 使能。

       BIT6-7(COPCLKSEL):用來選擇 COP 的時鐘源， COPCLKSEL=00 配置時鐘源為 LPOclock（1Hz），為默認配置。COPCLKSEL=01 配置時鐘源為 MCGIRCLK，COPCLKSEL=10 配置時鐘源為 OSCERCLK，COPCLKSEL=11 配置時鐘源為 Bus clock。

SIM_SRVCOP寄存器

       通過在選定的超時時間內按順序向 COP（SIM_SRVCOP）寄存器地址寫入 0x55 和 0xAA（按此順序），可復位 COP 計數器。寫操作不會影響 SRVCOP 寄存器中的數據。一旦寫入序列完成，COP 超時時間將重新開始。如果程序未能在超時時間內執行此重啟，微控制器將復位。此外，如果向 SRVCOP 寄存器寫入除 0x55 或 0xAA 以外的任何值，微控制器將立即復位。

四、COP看門狗例程演示

演示前準備:

1. MCUXpresso IDE 安裝了 FRDM-KW38 SDK。MCUXpresso IDE 和 SDK 的下載，安裝請參考《MCUXpresso_IDE_Installation_Guide》，在此不再贅述。
2. WPI Foxe_KW38_Board。

 

下面是 COP 例程的 main 函數:

燒錄和列印結果如下：

       晶片上電後，檢測看門狗復位，如果沒有檢測到看門狗復位則啟用 COP，執行 COP_Init 之後，SIM_COPC 寄存器默認值為 0xC,與上文一致。餵狗十次之後等待看門狗復位，看門狗復位之後重新執行 main，檢測到看門狗復位執行 COP_Disable，SIM_COPC 寄存器為 0x00 禁用 COP 與預期一致。

五、總結

       通過本講，我們介紹 COP 看門狗重要的寄存器，演示了 COP 看門狗的應用實例，COP（Computer Operating Properly）看門狗是一個重要的功能，用於監控系統的運行狀態，以確保系統的穩定性和可靠性。它通過定期檢查系統的活動情況，防止程序跑飛或死循環等問題。本文大部分參考 NXP 官方提供的文檔希望能為您在學習和實踐中提供一些啟發 。

六、參考文檔

[1]MKW38A512RM.PDF

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