🐕 hal::watchdog

Watchdog Timer - Sistem Güvenilirliği ve Reset Yönetimi

~280 satır ~8 fonksiyon STM32/GD32/ESP32

📖 Genel Bakış

Watchdog timer, yazılım hatalarından kaynaklanan sistem donmalarını otomatik olarak tespit edip sistemi resetler. Mikrokontrolcü beklenmedik bir duruma girerse (sonsuz döngü, kilitlenme), watchdog sayacı sıfırlanmadığı için timeout olur ve sistem yeniden başlatılır.

İki tip watchdog vardır: IWDG (Independent Watchdog - LSI saatle çalışır, düşük güç modlarında bile aktif) ve WWDG (Window Watchdog - pencere kontrolü ile daha hassas zamanlama).

🔑 Temel Özellikler

Independent watchdog (IWDG) - LSI clock (32 kHz)
Window watchdog (WWDG) - APB1 clock
Konfigüre edilebilir timeout (ms - saniyeler)
Early warning interrupt (WWDG)
Reset source detection
Debug mode freeze desteği
Sleep/Stop mode'da çalışma
Prescaler ayarları (4 - 256)

🚀 Hızlı Başlangıç

içe_aktar hal::watchdog, hal::core

// Independent watchdog (4 saniye timeout)
değişken wdg = watchdog.init_iwdg(yap
    timeout_ms: 4000,
    window_mode: yanlış
son)

// Ana döngü
döngü yap
    // Normal işlemler
    core.delay_ms(500)
    
    // Watchdog'u besle (refresh)
    watchdog.refresh(wdg)
    
    // Eğer bu satır çalışmazsa sistem 4 saniye içinde resetlenir
son

📦 Tipler ve Enum'lar

// Watchdog Tipi
enum WatchdogType {
    IWDG,  // Independent watchdog
    WWDG   // Window watchdog
}

// Prescaler değerleri
enum Prescaler {
    DIV_4,
    DIV_8,
    DIV_16,
    DIV_32,
    DIV_64,
    DIV_128,
    DIV_256
}

// Reset Source
enum ResetSource {
    POWER_ON,      // Power-on reset
    PIN_RESET,     // External pin reset
    SOFTWARE,      // Software reset
    IWDG_RESET,    // Independent watchdog
    WWDG_RESET,    // Window watchdog
    LOW_POWER,     // Low-power reset
    BROWNOUT       // Brown-out reset
}

yapı WatchdogConfig yap
    type: WatchdogType,
    timeout_ms: sayı,       // Milliseconds
    window_mode: mantık,    // Window watchdog only
    prescaler: Prescaler,
    reload_value: sayı
son

💡 Örnek 1: Basic IWDG Kullanımı

2 saniyelik watchdog ile sistem koruması

içe_aktar hal::watchdog, hal::gpio, hal::core

değişken led_green = gpio.pin_init(gpio.PORT_C, 13, gpio.MODE_OUTPUT)
değişken led_red = gpio.pin_init(gpio.PORT_C, 14, gpio.MODE_OUTPUT)

fonksiyon ana() yap
    // Check reset source
    değişken reset_cause = watchdog.get_reset_source()
    
    eğer reset_cause == watchdog.IWDG_RESET ise yap
        // Watchdog reset occurred!
        gpio.pin_write(led_red, gpio.HIGH)
        core.delay_ms(2000)
        gpio.pin_write(led_red, gpio.LOW)
    son
    
    // Initialize watchdog (2 second timeout)
    değişken wdg = watchdog.init_iwdg(yap
        timeout_ms: 2000,
        window_mode: yanlış
    son)
    
    // Main loop
    döngü yap
        // Normal operation
        gpio.pin_toggle(led_green)
        core.delay_ms(100)
        
        // Feed watchdog every 100ms (well before 2s timeout)
        watchdog.refresh(wdg)
    son
son

💡 Örnek 2: Task Monitor ile Watchdog

Çoklu task izleme ve watchdog besleme

içe_aktar hal::watchdog, hal::time

değişken son_beslenme_zamani: Zaman
değişken watchdog_aktif = doğru

fonksiyon kritik_gorev_1() yap
    // Kritik işlemler
    core.delay_ms(50)
    
    // İşlem başarılı
    watchdog_besleme_istegi()
son

fonksiyon kritik_gorev_2() yap
    // Başka kritik işlemler
    core.delay_ms(75)
    
    // İşlem başarılı
    watchdog_besleme_istegi()
son

fonksiyon watchdog_besleme_istegi() yap
    son_beslenme_zamani = time.now()
son

fonksiyon watchdog_yonetici(wdg: WatchdogHandle) yap
    döngü yap
        // Check if tasks are healthy
        değişken elapsed = time.now() - son_beslenme_zamani
        
        eğer elapsed < time.milliseconds(500) ise yap
            // Tasks are running OK, feed watchdog
            watchdog.refresh(wdg)
        yoksa yap
            // Tasks hung! Let watchdog reset the system
            io.println("UYARI: Görevler askıda! Watchdog resetleyecek...")
        son
        
        core.delay_ms(100)
    son
son

fonksiyon ana() yap
    // 1 saniye watchdog timeout
    değişken wdg = watchdog.init_iwdg(yap
        timeout_ms: 1000,
        window_mode: yanlış
    son)
    
    son_beslenme_zamani = time.now()
    
    // Start tasks
    thread.spawn(|| kritik_gorev_1())
    thread.spawn(|| kritik_gorev_2())
    thread.spawn(|| watchdog_yonetici(wdg))
    
    thread.join_all()
son

💡 Örnek 3: Window Watchdog (WWDG)

Pencere kontrolü ile hassas zamanlama

içe_aktar hal::watchdog

// WWDG: Hem çok erken hem çok geç beslemeyi engeller
fonksiyon wwdg_demo() yap
    // Window: 50-100ms aralığında beslenmeli
    değişken wwdg = watchdog.init_wwdg(yap
        timeout_ms: 100,
        window_ms: 50,  // Pencere başlangıcı
        early_wakeup_interrupt: doğru
    son)
    
    // Early warning interrupt handler
    watchdog.set_interrupt_handler(wwdg, || yap
        io.println("Watchdog erken uyarı!")
        // Burası early wakeup interrupt (zamanında besle)
    son)
    
    değişken sayac = 0
    döngü yap
        // İşlemler
        core.delay_ms(30)
        
        // 30ms + 30ms = 60ms (pencere içinde: 50-100ms ✓)
        core.delay_ms(30)
        
        // Watchdog'u besle
        watchdog.refresh(wwdg)
        
        sayac += 1
        
        // Simulate hang every 10 iterations
        eğer sayac % 10 == 0 ise yap
            io.println("Simüle edilen gecikme...")
            core.delay_ms(150)  // Too late! WWDG will reset
        son
    son
son

💡 Örnek 4: Watchdog + Backup Register

Reset nedeni kaydetme ve analiz

içe_aktar hal::watchdog, hal::rtc

yapı ResetInfo yap
    count: sayı,
    last_reason: ResetSource,
    timestamp: sayı
son

fonksiyon reset_bilgisi_kaydet() yap
    değişken reason = watchdog.get_reset_source()
    
    // Backup register'dan önceki bilgiyi oku
    değişken reset_count = rtc.backup_read(0)
    reset_count += 1
    
    // Yeni bilgiyi kaydet
    rtc.backup_write(0, reset_count)
    rtc.backup_write(1, reason.to_int())
    rtc.backup_write(2, time.timestamp())
    
    io.println("Reset sayısı: " + reset_count.yazıya())
    io.println("Reset nedeni: " + reason.to_string())
son

fonksiyon ana() yap
    // Initialize RTC for backup registers
    rtc.init()
    
    // Log reset information
    reset_bilgisi_kaydet()
    
    // Check for excessive resets
    değişken reset_count = rtc.backup_read(0)
    eğer reset_count > 10 ise yap
        io.println("HATA: Çok fazla reset! Sistem unstable.")
        // Enter safe mode or disable some features
        rtc.backup_write(0, 0)  // Reset counter
    son
    
    // Initialize watchdog
    değişken wdg = watchdog.init_iwdg(yap
        timeout_ms: 3000,
        window_mode: yanlış
    son)
    
    // Normal operation
    döngü yap
        // Your code here
        watchdog.refresh(wdg)
        core.delay_ms(500)
    son
son

📊 API Referansı

Initialization

fonksiyon init_iwdg(config: WatchdogConfig) -> WatchdogHandle
fonksiyon init_wwdg(config: WatchdogConfig) -> WatchdogHandle
fonksiyon deinit(handle: WatchdogHandle)

Control

fonksiyon refresh(handle: WatchdogHandle)
fonksiyon start(handle: WatchdogHandle)
fonksiyon is_running(handle: WatchdogHandle) -> mantık

Reset Information

fonksiyon get_reset_source() -> ResetSource
fonksiyon clear_reset_flags()
fonksiyon software_reset()

Window Watchdog (WWDG Only)

fonksiyon set_interrupt_handler(handle: WatchdogHandle, callback: Fonksiyon)
fonksiyon get_counter(handle: WatchdogHandle) -> sayı

⚙️ Platform Desteği

Platform	IWDG	WWDG	Max Timeout
STM32F4	✓	✓	32 saniye
STM32F1	✓	✓	26 saniye
ESP32	✓	✗	configurable
GD32VF103	✓	✓	26 saniye

💡 Best Practices

Timeout seçimi: En uzun task süresinin 2-3 katı olmalı
Beslenme sıklığı: Timeout süresinin %50-75'i aralıklarla besleyin
Debug mode: Geliştirme sırasında watchdog'u freeze edin (debugger breakpoint'lerde)
Critical sections: Interrupt disable edilen yerlerde watchdog timeout'u hesaplayın
Reset logging: Reset nedenlerini backup register'da saklayın
IWDG vs WWDG: Production'da IWDG (LSI bağımsız), critical timing için WWDG
Power modes: IWDG low-power modlarda çalışır, WWDG durur

⚠️ Önemli Notlar

IWDG bir kez başlatıldı mı durdurulamaz (hardware restriction)
Debug sırasında watchdog reset'lerini önlemek için DBGMCU_APB1_FZ register'ını ayarlayın
LSI clock toleransı %40'a kadar olabilir - timeout hesaplamalarında dikkate alın
Flash programming sırasında watchdog'u disable edin (erase uzun sürebilir)

🔗 İlgili Modüller

hal::rtc - Backup register for reset logging
hal::power - Low-power modes and watchdog
hal::clock - LSI clock configuration

← HAL Modülleri | 🇬🇧 English