1)看門(mén)狗基礎(chǔ)知識(shí)

看門(mén)狗(watch dog)是一個(gè)定時(shí)器，可以設(shè)置一個(gè)定時(shí)時(shí)間，計(jì)時(shí)到時(shí)會(huì)把MCU復(fù)位，所以MCU必須要在定時(shí)時(shí)間到之前將計(jì)數(shù)值重置(這個(gè)動(dòng)作通常稱(chēng)為喂狗)。在嵌入式系統(tǒng)中加入看門(mén)狗，可以監(jiān)測(cè)MCU是否還在正常運(yùn)行，如果軟件跑進(jìn)死循環(huán)、或者出現(xiàn)其他錯(cuò)誤，導(dǎo)致不能及時(shí)重置看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，則時(shí)間一到MCU就會(huì)被復(fù)位，重新回到初始狀態(tài)，以此跳出錯(cuò)誤狀態(tài)。

在裸機(jī)編程時(shí)，只需把喂狗操作放在主循環(huán)中，確保正常運(yùn)行時(shí)一個(gè)循環(huán)的最長(zhǎng)時(shí)間不超過(guò)看門(mén)狗計(jì)時(shí)器的時(shí)間，看門(mén)狗就能起到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行的作用。

特別注意：不要把喂狗操作放在定時(shí)器中斷中，因?yàn)檫@樣即使主程序進(jìn)入了死循環(huán)，定時(shí)器中斷仍然會(huì)定期運(yùn)行，起不到看門(mén)狗溢出的作用。

2)多任務(wù)環(huán)境中如何喂狗

在多任務(wù)環(huán)境，如多RTOS系統(tǒng)中，同時(shí)有多個(gè)任務(wù)在運(yùn)行，每個(gè)任務(wù)相相當(dāng)于一個(gè)無(wú)限循環(huán)，操作系統(tǒng)在后臺(tái)調(diào)度使得它們都能運(yùn)行。如果在這種情況下，我們簡(jiǎn)單地在每個(gè)任務(wù)的主循環(huán)中都加入喂狗操作，那么就起不到看門(mén)狗的監(jiān)測(cè)作用了。因?yàn)椋藭r(shí)系統(tǒng)中只要有一個(gè)任務(wù)在正常運(yùn)行，也能起到定期喂狗的作用，即使其他任務(wù)有進(jìn)入死循環(huán)、或者其他不能跳出的錯(cuò)誤時(shí)，看門(mén)狗也不能起到作用。

那么在多任務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)該如何喂狗呢?我們知道，看門(mén)狗的目的是為了監(jiān)測(cè)錯(cuò)誤，那么我們只要將所有任務(wù)的狀態(tài)都檢查一下，如果都正常才執(zhí)行喂狗操作。

假設(shè)系統(tǒng)中有4個(gè)任務(wù)，DefaultTask、Task01、Task02、Task03。我們先建立一個(gè)全局變量dog_flag用于存儲(chǔ)各個(gè)任務(wù)的喂狗狀態(tài);在前3個(gè)任務(wù)的主循環(huán)中，把dog_flag對(duì)應(yīng)的bit位置位，DefaultTask置位bit0、Task01置位bit1、Task02置位bit2;在最后的Task03任務(wù)中，循環(huán)檢查是否所有在使用的bit位都被置位，如果都被置位，則說(shuō)明其他所有的任務(wù)的主循環(huán)都在正常運(yùn)行，那么可以喂狗;同時(shí)最后要將dog_flag清零，以用于下一次監(jiān)測(cè)置位。

簡(jiǎn)單的代碼實(shí)現(xiàn)示例如下：

(后記：經(jīng)網(wǎng)友提醒，這段代碼原先有點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)于dog_flag這個(gè)變量的讀寫(xiě)，在多任務(wù)環(huán)境下是有可能沖突的，所以在訪(fǎng)問(wèn)它時(shí)，要當(dāng)作臨界段處理)

3)事件標(biāo)志組應(yīng)用于多任務(wù)喂狗

上述的代碼是最直觀(guān)容易理解的，而實(shí)際上，在大部分的RTOS中，有一種更優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)方式，那就是利用事件標(biāo)準(zhǔn)組。

我們之前講freeRTOS的時(shí)候，在事件標(biāo)志組相關(guān)的章節(jié)提到過(guò)，在事件標(biāo)準(zhǔn)組的變量中，每個(gè)bit位表示了一個(gè)事件，正好相對(duì)于這里我們用于監(jiān)測(cè)各個(gè)任務(wù)主循環(huán)是否執(zhí)行到的bit位。同時(shí)，事件標(biāo)志組可以通知其他任務(wù)，我們可以利用這個(gè)特性，在喂狗的任務(wù)中等待其他所有任務(wù)的發(fā)送的事件標(biāo)志，如果全都等到了，就喂狗并清除事件。

以freeRTOS環(huán)境為例，示例如下：

要注意一下，使用事件標(biāo)志組時(shí)，由于要等到所有的事件后，才能向后執(zhí)行完一個(gè)循環(huán)，所以，一般建議單獨(dú)建立一個(gè)任務(wù)用于喂狗，這個(gè)任務(wù)中不再執(zhí)行其他操作。