试题四(共15分)
阅读K列说明和表，回答问题1至问题2,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
看门狗(Watchdog)技术是嵌入式系统设计中保证系统可靠的常用技术。嵌入式控 制系统运行时由T受到外部干扰或者内部系统错误，程序有时会出现“跑飞”现象，导 致整个系统瘫痪。为了防止这一现象的发生，对系统可靠性耍求较高的场合往往耍加入 看门狗

试题四(共15分)
阅读K列说明和表，回答问题1至问题2,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
看门狗(Watchdog)技术是嵌入式系统设计中保证系统可靠的常用技术。嵌入式控 制系统运行时由T受到外部干扰或者内部系统错误，程序有时会出现“跑飞”现象，导 致整个系统瘫痪。为了防止这一现象的发生，对系统可靠性耍求较高的场合往往耍加入 看门狗电路。当系统“跑飞”时，看门狗电路能自动恢复系统的运行。
【问题1】(8分)
设某嵌入式系统程序完整运行所需的周期时间是tp,看门狗的定时周期为tw，耍求 tw (1) tp，在程序运行过程中需要定时(2)(俗称“喂狗”)，只耍程序正常 运行，定时器就不会溢出。若由于干扰等原因使系统不能在tp时刻修改定时器的计数值， 定时器将在tw时刻(3)，引发(4)，使系统得以重新运行。
请填充以上叙述中空缺处的内容，将答案填写在答题纸的对应栏中。
【问题2】(7分)
张工在某嵌入式系统中设计实现了看门狗电路，采用的芯片寄存器如表4-1、表4-2、 表4-3、表4-4所示。
表4-1看门狗定时器控制寄存器(WTCON)

寄存器	地址	读/写	描述	初始值
WTCON	0x53000000	读/写	看门狗定时控制寄存器	0x8001

 
 
表4-2看门狗定时器数据寄存器(WTDAT)

寄存器	地址	读/写	描述	初始值
WTDAT	0x53000004	读/写	看门狗数据寄存器	0x8000
	表4-3	看门狗计数寄存器(WTCNT)
寄存器	地址	读/写	描述	初始值
WTCNT	0x53000008	读/写	看门狗计数器当前值	0x8000

 
 
表4-4 WTCON的标识位

WTCON	Bit	描述		初始值
Piescaler Value	[15:8]	预装比例值，有效范围值为0〜255		0x80
Reserved	[7:6]	保留		00
Watchdog Timer	[5]	使能和禁止看门狗定时器 0=禁止看门狗定时器 1=使能看门狗定时器		0

 
 
续表

WTCON	Bit	描述	初始值
Clock Select	[4：3]	这两位决定时钟分频因素 00:1/16 01:1/32 10:1/64 11:1/128	00
Interrupt Generation	ra	中断的禁止和使能 0=禁止中断产生 1=使能中断产生	0
Reserved	[1]	保留	0
Reset Enable/Disable	[0]	禁止和使能看门狗复位信号的输出 1=看门狗复位信号使能 0=看门狗复位信号禁止	1

 
 
王工编写了以下程序代码，实现看门狗电路的初始化。请仔细阅读每行代码，然后 回答问题。
♦define PCLK 10000000 "第 1 行
#define rWTCON (*(volatile unsigned int*)0x53000000) //第2行
#define rWTDAT (*(volatile unsigned int*)0x53000004) //第3行
#define rWTCNT (*(volatile unsigned int*)0x53000008) //第4行
void watchdog_test(void) //第5行
{ //第6行
rWTCON = ( (PCLK/1000000-1)«8) | (3«3) | (1«2); "第7行
rWTDAT = 7812; //第8行
rWTCNT = 7812; "第9行
rWTCON |= (1«5); "第 10行
请将以K问题的答案写在答题纸的对应栏中。

1. 在程序的第2、3、4行，分别使用了 volatile关键字，请说明该关键字的作用。
2. 在程序的第7行，实现了对看门狗的三个功能设置，除了设置预装比例值外， 其他两个功能分别是什么？
3. 在程序的第10行，实现了对看门狗的哪个功能设置？
4. 该系统结构采用的编址方式是什么？
5. 该系统的位序是大端方式还是小端方式？

试题四分析
本题考查嵌入式系统中看门狗的应用以及驱动程序的设计。
【问题1】
看门狗电路是一个独立的定时器，有一个定时器控制寄存器，可以设定时间。当系
统工作正常时，应用程序在到达时间之前耍置位(喂狗)，表明程序正常运行，如果没有 置的话，就认为是程序跑飞，看门狗电路发出RESET指令，迫使系统0动复位而重新 运行程序。看门狗的主耍作用是防止程序跑飞或死锁。
所以，当程序完整运行的周期是tp，看门狗的定时周期为tw时，耍求tw大于tp, 在程序运行过程中需耍定时修改定时器的计数值(俗称“喂狗”)，只要程序正常运行， 定时器就不会溢出。若由于干扰等原因使系统不能在tp时刻修改定时器的计数值，定时 器将在tw时刻溢出(或超时)，引发系统复位中断，使系统得以重新运行。
【问题2】

1. 在驱动程序中对寄存器操作时，经常使用volatile关键字，作用是确保本条指 令不会因编译器的优化而省略，且耍求每次直接读值。
2. 在程序第7行，对看门狗定时器控制寄存器(WTCON)设置了三个属性值， 通过杳表4-4中WTCON的相应标识位，可以得知对预装比例值［15:8］、时钟分频因素 ［4:3］,中断使能［2］进行了设置。
3. 在程序第10行，也对看门狗定时器控制寄存器(WTCON)进行了设置，通过 查表4-4中WTCON的相应标识位，可以得知使能看门狗定时器［5］。
4. 从程序的第2、3、4行可以看出，对寄存器的操作，采用存储器指令进行，所 以，该系统结构采用的是内存和外设统一编址的方式。
5. 从程序第7行、第10行对看门狗定时器控制寄存器的操作，结合表4-4中对应 寄存器的位定义可以看出，该系统的位序是小端方式。

参考答案 【问题1】

1. ＞或大于
2. 修改定时器的计数值(或重新设定看门狗的定时周期)
3. 溢出(或超时)
4. 系统复位中断

【问题2】

1. 类型修饰符，防止编译器对代码进行优化
2. 设置看门狗的分频因素为1/128、使能中断产生
3. 使能看门狗定时器
4. 统一编址

小端方式