ÍNDICE DE CONTEÚDO
- Biblioteca de GPIO para a placa FRDM-KL25Z
- Bibliotecas para ADC da FRDM-KL25Z
- Biblioteca SPI para a placa FRDM-KL25Z
- Biblioteca I2C para FRDM-KL25Z
- Biblioteca PWM para FRDM-KL25Z
- PIT - Periodic Interrupt Timer para FRDM-KL25Z
- Biblioteca DAC para FRDM-KL25Z
- Biblioteca de Software de DMA para FRDM-KL25Z
- Biblioteca de Software de Watchdog Timer para FRDM-KL25Z
Olá caro leitor, tudo bem? Continuando com a série de artigos “Biblioteca de Software para a FRDM-KL25Z”, neste artigo trataremos sobre o Watchdog Timer. Será apresentado o conceito básico sobre Watchdog, usando o princípio de funcionamento do periférico na Freedom Board KL25Z. Por fim, oferecemos a biblioteca desenvolvida e uma aplicação para a demonstração.
Introdução Watchdog Timer
Watchdog vem do inglês "cão de guarda", sendo uma ferramenta que tem como objetivo o monitoramento do sistema. É uma ferramenta tanto de software como de hardware. O objetivo principal é monitorar o funcionamento do sistema. Esse monitoramento é feito por meio de um “Timer”, que precisa ser reiniciado periodicamente. Caso esse temporizador não seja reiniciado, o Watchdog “Reseta” o sistema.
Para implementar um bom algoritmo de Watchdog Timer, sugiro o artigo do “Felipe Lavrati” “Servindo Watchdog adequadamente”, onde ele apresenta a maneira correta de se desenvolver um bom Watchdog e também disponibiliza o código fonte de sua biblioteca.
Computer Operating Properly (COP) Watchdog
O COP é o periférico de Watchdog Timer que esta presente no microcontrolador do Freedom Board KL25Z. O COP funciona conforme qualquer outro Watchdog, uma vez ativado, o seu temporizador precisa ser reiniciado. Se a aplicação falhar em redefinir o “Timer” do COP, o mesmo força o microcontrolador reiniciar.
Toda vez que o microcontrolador é reiniciado, o valor do registrador “System Reset Status Register 0 (RCM_SRS0)” é alterado. Com isso é possível verificar se quem provocou o Reset foi o Watchdog. Na figura a seguir são apresentados os detalhes do registrador.
Para redefinir a contagem do temporizador do COP, e evitar que o microcontrolador seja reiniciado, é necessário escrever os valores 0x55 (85) e 0xAA (170) (nesta sequência) no registrador “Service COP Register (SIM_SRVCOP)”. A seguir é apresentada imagem detalhada do registrador.
Configurando o COP Watchdog
Para ativar e configurar os parâmetros do "Computer Operating Properly", é utilizado o registrador “COP Control Register (SIM_COPC)”. Esse registrador possui os seguintes parâmetros para configurações:
- COPT - COP Watchdog Timeout: Define o valor de temporizador;
- COPCLKS - COP Clock Select: Seleciona a fonte de “Clock” do periférico;
- COPW - COP Windowed Mode: Define o modo de operação do periférico.
A seguir temos uma imagem que detalha os parâmetros do registrador “COP Control Register (SIM_COPC)”.
O periférico COP Watchdog permite diferentes possibilidades de configurações, para atender requisitos de diversos tipos de aplicações. A figura a seguir traz todas as configurações disponíveis no microcontrolador:
Biblioteca Desenvolvida
Código fonte:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 | /* * wdog.h * * Created on: set 30, 2018 * Author: Evandro Teixeira */ #ifndef WDOG_H_ #define WDOG_H_ #include "../LibKL25Z/externs.h" // COP Watchdog Timeout // These write-once bits select the timeout period of the COP. // The COPT field along with the COPCLKS bit define the COP timeout period. #define COP_DISABLED 0 //00 COP disabled #define COP_CYCLES_01 1 //01 COP timeout after 2^5 LPO cycles or 2^13 bus clock cycles #define COP_CYCLES_02 2 //10 COP timeout after 2^8 LPO cycles or 2^16 bus clock cycles #define COP_CYCLES_03 3 //11 COP timeout after 2^10 LPO cycles or 2^18 bus clock cycles //COP Clock Select //This write-once bit selects the clock source of the COP watchdog. #define INTERNAL_1KHz 0 //00 Internal 1 kHz clock is source to COP #define BUS_CLOCK 1 //01 Bus clock is source to COP // Windowed mode is only supported when COP is running from the bus clock. // The COP window is opened three quarters through the timeout period. #define NORMAL_MODE 0 //00 Normal mode #define WINDOWED_MODE 1 //01 Windowed mode typedef struct { uint8_t timeout; uint8_t clock_select; uint8_t windowsed_mode; }COPC_config_t; void wdog_Init(COPC_config_t *config); void wdog_Denit(void); void wdog_refresh(void); #endif /* WDOG_H_ */ |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 | /* * wdog.h * * Created on: set 30, 2018 * Author: Evandro Teixeira */ #include "wdog.h" /** * @brief * @param *config */ void wdog_Init(COPC_config_t *config) { SIM->COPC = (SIM_COPC_COPW(config->windowsed_mode)) | // COP windowed mode (SIM_COPC_COPCLKS(config->clock_select)) | // COP Clock Select (SIM_COPC_COPT(config->timeout)); // COP Watchdog Timeout } /** * @brief */ void wdog_Denit(void) { SIM->COPC = SIM_COPC_COPW(COP_DISABLED); } /** * @brief */ void wdog_refresh(void) { SIM_SRVCOP = 0x55; SIM_SRVCOP = 0xAA; } |
Aplicação de Demonstração
A aplicação de teste criada para utilizar a biblioteca desenvolvida é bem simples, consistindo em: algoritmo para piscar o LED vermelho, ativar o COP Watchdog e no “Loop Infinito” ficar incrementando um contador. Caso o valor da diretiva de compilação REFRESH_WHATDOG esteja com valor verdadeiro (REFRESH_WHATDOG > 0). O temporizador do Watchdog é reiniciado, assim evitando que o microcontrolador seja “Resetado”. Caso o valor da diretiva de compilação (REFRESH_WHATDOG = 0) seja falso, o microcontrolador será reiniciado periodicamente.
Nota: Para o funcionamento do Watchdog é necessário alterar o valor da macro "DISABLE_WDOG" para zero, que se encontra no arquivo "system_MKL25Z4.h", pois o registrador COP Control Register (SIM_COPC) só pode ser escrito uma única vez. Conforme é mostrado na figura a seguir:
1 2 3 | #ifndef DISABLE_WDOG #define DISABLE_WDOG 0 #endif |
Código Fonte da Aplicação
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 | /* * Aplicação main */ #include "MKL25Z4.h" #include "../LibKL25Z/externs.h" #define REFRESH_WHATDOG 0 #define LED1 GPIOB,18 uint8_t counter = 0; uint32_t i = 0; int main(void) { COPC_config_t config; SystemInit(); SystemCoreClockUpdate(); gpio_Init(LED1,OUTPUT,0); for(counter=0;counter<9;counter++) { gpio_Toggle(LED1); for(i=0;i<100000;i++); } config.clock_select = INTERNAL_1KHz ; config.timeout = COP_CYCLES_03; config.windowsed_mode = NORMAL_MODE; wdog_Init(&config); while(1) { #if REFRESH_WHATDOG wdog_refresh(); #endif counter++; if(counter > 100) counter = 0; } return 0; } |
Conclusão
Neste artigo apresentei mais um item da biblioteca de software para a Freedom Board KL25Z, utilizando o periférico Watchdog. O código fonte apresentado neste artigo esta disponível no Github. O Watchdog quando bem empregado, é uma ferramenta essencial para obter um sistema estável, protegendo que a aplicação fique presa em um estado indeterminado. E fica aqui o meu convite a você caro leitor, que se interessou pelo assunto, a contribuir com o projeto, testando e aperfeiçoando a biblioteca de software apresentada.
Saiba mais
Introdução aos sistemas embarcados e microcontroladores
Servindo Watchdog adequadamente
Referências
- Biblioteca de GPIO para a placa FRDM-KL25Z
- Bibliotecas para ADC da FRDM-KL25Z
- Biblioteca SPI para a placa FRDM-KL25Z
- Biblioteca I2C para FRDM-KL25Z
- Biblioteca PWM para FRDM-KL25Z
- PIT - Periodic Interrupt Timer para FRDM-KL25Z
- Biblioteca DAC para FRDM-KL25Z
- Biblioteca de Software de DMA para FRDM-KL25Z
- Biblioteca de Software de Watchdog Timer para FRDM-KL25Z
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Biblioteca de Software de Watchdog Timer para FRDM-KL25Z por Evandro Teixeira. Esta obra está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.
Olá Evandro, acompanho os seus artigos sobre a FDRM-KL25Z e são sempre muito bem explicados. Obrigado por compartilhar seus conhecimentos!
Você tem intensão de criar alguma biblioteca para comunicação USB, principalmente para modo Host_CDC? Estou com dificuldade de implementar comunicação USB entre duas FRDM!