【正点原子K210连载】第十七章 machine.WDT类实验 摘自【正点原子】DNK210使用指南-CanMV版指南

1）实验平台：正点原子ATK-DNK210开发板
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第十七章 machine.WDT类实验

在上一章实验中，简单介绍了machine模块以及machine模块中的部分函数，本章将介绍machine模块中的WDT类，即看门狗类。通过本章的学习，读者将学习到machine模块中WDT类的使用。
本章分为如下几个小节：
17.1 machine.WDT类介绍
17.2 硬件设计
17.3 程序设计
17.4 运行验证

17.1 machine.WDT类介绍
machine.WDT类是machine模块内提供的类，该类主要用于访问和控制Kendryte K210硬件上的看门狗，看门狗主要用于在应用程序崩溃且最终进入不可恢复的状态时重启系统，一旦看门狗被开启，应用程序就应当每间隔一段不超过设定的时间对看门狗进行喂狗操作，否则，看门狗产生一个看门狗超时中断，在看门狗超时中断回调函数中，应用程序还有一次喂狗的机会，若应用程序使用没有对看门狗进行喂狗操作，看门狗将在下一次超时时产生一次看门狗复位，使得系统重新启动。
machine.WDT类提供了WDT构造函数，用于创建一个WDT对象，WDT构造函数如下所示：
class WDT(id=0, timeout=5000, callback=None, context=None)
通过WDT构造函数可以通过指定参数创建并初始化一个WDT对象。
id指的是看门狗的编号，可以是WDT.WDT_DEVICE_0或WDT.WDT_DEVICE_1，它们分别对应了Kendryte K210硬件上的看门狗0和看门狗1。
timeout指的是看门狗的超时时间，即最长的不喂狗超时时间。
callback指的是在看门狗超时后执行的回调函数。
context指的是传递给回调函数的参数，可通过WDT.context()方法获取。WDT对象创建成功后，便开始计数。
需要注意的是，machine模块内的回调函数均在硬件中断的上下文中执行。
WDT构造函数的使用示例如下所示：

from machine import WDT

def wdt_timeout_cb(wdt):
    print("WDT timeout!")

wdt0 = WDT(id=WDT.WDT_DEVICE_0, timeout=2000, callback=wdt_timeout_cb, context={"id": WDT.WDT_DEVICE_0})
machine.WDT类为WDT对象提供了feed()方法，用于对WDT对象进行喂狗操作，feed()方法如下所示：
WDT.feed()
feed()方法用于对WDT对象进行喂狗操作，进行喂狗操作后，WDT对象的计数将重新开始。
feed()方法的使用示例如下所示：
from machine import WDT
from time

wdt0 = WDT(WDT.WDT_DEVICE_0, timeout=2000)

while True:
    wdt0.feed()
    time.sleep_ms(1000)
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machine.WDT类为WDT对象提供了context()方法，用于获取WDT对象超时时传递给WDT对象超时回调函数的参数，context()方法如下所示：
WDT.context()
context()方法用于获取WDT对象超时时传递给WDT对象超时回调函数的参数，这么一来便可在WDT对象的超时回调函数中获取到WDT对象的指定参数。
context()方法的使用示例如下所示：

from machine import WDT

def wdt_timeout_cb(wdt):
    context = wdt.context()
    print("WDT%d timeout!" % (context["id"]))

wdt0 = WDT(WDT.WDT_DEVICE_0, 2000, wdt_timeout_cb, {"id": WDT.WDT_DEVICE_0})

while True:
    pass
machine.WDT类为WDT对象提供了stop()方法，用于停止WDT对象的计数，stop()方法如下所示：
WDT.stop()
stop()方法用于停止WDT对象的计数，停止后，WDT对象便不再计数，系统也不会因应用程序没有计数喂狗而重启。
stop()方法的使用示例如下所示：
from machine import WDT

wdt0 = WDT(WDT.WDT_DEVICE_0, 2000)
wdt0.stop()

while True:
    pass
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17.2 硬件设计
17.2.1 例程功能

1. 创建一个WDT对象，并配置其超时时间为2000毫秒
2. 按下KEY0按键可对WDT对象进行喂狗操作
3. 若喂狗次数达5次，则停止WDT对象并退出
   17.2.2 硬件资源
4. 独立按键
   KEY0按键 - IO18
5. 看门狗0
   17.2.3 原理图
   本章实验内容，主要讲解machine.WDT类的使用，无需关注原理图。
   17.3 程序设计
   17.3.1 machine.WDT类
   有关machine.WDT类的介绍，请见第17.1小节《machine.WDT类介绍》。
   17.3.2 程序流程图
   

图17.3.2.1 machine.WDT类实验流程图
17.3.3 main.py代码
main.py中的脚本代码如下所示：

from board import board_info
from fpioa_manager import fm
from maix import GPIO
import time
from machine import WDT

fm.register(board_info.KEY0, fm.fpioa.GPIOHS0)
key0 = GPIO(GPIO.GPIOHS0, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)

# WDT超时回调函数
def wdt_timeout_cb(wdt):
    context = wdt.context()
    print("WDT%d timeout!" % (context["id"]))

# 构造WDT对象
wdt0 = WDT(id=WDT.WDT_DEVICE_0, timeout=2000, callback=wdt_timeout_cb, context={"id": WDT.WDT_DEVICE_0})

feed_times = 0
while feed_times < 5:
    if key0.value() == 0:
        time.sleep_ms(20)
        if key0.value() == 0:
            # 对WDT喂狗
            wdt0.feed()
            feed_times += 1
            print("Feed WDT0 %d times." % (feed_times))
            while key0.value() == 0:
                pass
    time.sleep_ms(10)

# 停止WDT
wdt0.stop()
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可以看到，首先是初始化使用的独立按键IO，然后定义了一个函数作为WDT的超时回调函数，函数主要实现了打印输出超时的WDT编号。
接着是构造了WDT对象，WDT对象使用的是WDT0，且超时时间为2000毫秒，超时回调函数为上面定义的函数，传入的参数为包含了一个键为“id”值为WDT编号的字典。
再接着就是根据本实验需要实现的功能，以及程序流程图，读取按键状态，并在按键被按下时，对WDT对象进行喂狗操作，且在喂狗达到5次后，停止WDT并结束程序。
17.4 运行验证
将DNK210开发板连接CanMV IDE，并点击CanMV IDE上的“开始(运行脚本)”按钮后，此时，若连续在2000毫秒间隔内按下板载的KEY0按键进行喂狗操作，则能看到“串行终端”窗口打印输出WDT0被喂狗的次数提示，如下图所示：

图17.4.1 “串行终端”窗口打印输出喂狗次数提示
若喂狗次数达到5次，则脚本程序运行完毕。
但若没有在2000毫秒内按下板载的KEY0按键进行喂狗操作，则“串行终端”将打印输出WDT超时的提示，并且WDT将在下一次超时时对Kendryte K210进行复位，此时通过CanMV IDE软件能观察到，原本处于“已连接”状态的Kendryte K210设备变为了“未连接”状态，如下图所示：

图17.4.2 设备断开连接