PIC24F Family Reference Manual, Section 9 Watchdog Timer (WDT)

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はるまさやなぎしま
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1 注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください最新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願いますセクション 9. ウォッチドッグタイマ (WDT) ハイライト本セクションには以下の主要項目を記載しています 9.1 はじめに WDT の動作レジスタマップ設計のヒント関連アプリケーションノート改訂履歴ウォッチドッグタイマ (WDT) Microchip Technology Inc. DS39697B_JP - p. 9-1

2 PIC24F ファミリリファレンスマニュアル Note: 本セクションはデバイスデータシートの内容の補足を目的としています本セクションの内容は PIC24Fファミリの一部のデバイスには対応していません本書の内容がお客様のご使用になるデバイスに対応しているかどうかは各デバイスの最新のデータシートでウォッチドッグタイマ (WDT) の冒頭に記載されている注意書きを参照してくださいデバイスデータシートとファミリリファレンスマニュアルの各セクションはマイクロチップ社の以下のウェブサイトからダウンロードできますはじめにウォッチドッグタイマ (WDT) の主な機能はソフトウェアの動作に異常が発生した場合にマイクロコントローラをリセットする事ですソフトウェアが WDT をクリアしないとデバイスをリセットします WDT はスリープまたはアイドルモードからのデバイスの復帰にも使用できます WDT は低消費電力 RC オシレータを使うフリーランタイマで外付け部品は不要です従って通常の動作中にシステムの主クロック源 ( 水晶振動子等 ) がスリープモード等で停止しても WDT は動作を継続します図 9-1 に WDT のブロック図を示します図 9-1: WDT のブロック図 SWDTEN FWDTEN LPRC Control Wake from Sleep WDTPRE WDTPOST<3:0> LPRC Input 31 khz Prescaler WDT Postscaler (5-bit/7-bit) Counter 1:1 to 1: ms/4 ms WDT Overflow Reset All Device Resets Transition to New Clock Source Exit Sleep or Idle Mode CLRWDT PWRSAV Sleep or Idle Mode DS39697B_JP - p Microchip Technology Inc.

3 セクション 9. ウォッチドッグタイマ (WDT) 9.2 WDT の動作 WDT を有効にするとオーバーフローまたはタイムアウトになるまで WDT がインクリメントしますスリープまたはアイドルモード中を除き WDT がタイムアウトになるとデバイスはリセットされます WDT タイムアウトリセットを防ぐには PWRSAV または CLRWDT 命令を使って WDT を周期的にクリアする必要がありますスリープまたはアイドルモード中に WDT タイムアウトが発生するとデバイスは復帰し PWRSAV 命令実行直後の位置からコード実行を再開しますいずれの場合も WDTO ビット (RCON<4>) がセットされるためデバイスのリセットまたは復帰イベントが WDT タイムアウトによって発生した事が分かります WDT によって CPU がスリープまたはアイドルモードから復帰した場合 SLEEP ステータスビット (RCON<3>) または IDLE ステータスビット (RCON<2>) もセットされデバイスがそれまで省電力モードであった事を表します Note: RCON レジスタのビットの詳細は各デバイスのデータシートを参照してください WDT の有効化と無効化 WDT の有効 / 無効は FWDTEN (CW1<7>) コンフィグレーションビットで設定します FWDTEN コンフィグレーションビットをセットすると WDT が有効になりますデバイスを消去した場合の既定値はセット状態ですフラッシュコンフィグレーションワードレジスタの詳細は各デバイスのデータシートを参照してくださいソフトウェア制御による WDT FWDTEN コンフィグレーションビットがセットの場合 WDT は常時有効ですしかし FWDTEN コンフィグレーションビットが 0 の場合でもユーザソフトウェアから WDT を制御できます SWDTEN 制御ビット (RCON<5>) をセットするとソフトウェアから WDT を有効にできます SWDTEN 制御ビットは全てのデバイスリセットでクリアされますソフトウェア WDT を使うとユーザアプリケーションで重要なコードセグメントでは WDT を有効化し重要でないセグメントでは WDT を無効化する事で消費電力を最小限に抑える事ができます WDT ウィンドウウォッチドッグタイマにはオプションのウィンドウモードがあり WINDIS コンフィグレーションビット (CW1<6>) に 0 を書き込むとこのモードが有効になりますウィンドウモードでは WDT 周期の許容ウィンドウ幅以内で CLRWDT 命令を実行する必要がありますこのウィンドウの外で CLRWDT 命令が実行された場合 WDT タイムアウト時と同様に WDT リセットが発生します 9 Note: デバイスによっては WDT ウィンドウ選択ビット (WDTWIN<1:0>) が用意されているものもあります表 9-1 に WDTWIN<1:0> ビットがあるデバイスとないデバイスの全てのウィンドウオプション一覧を示します表 9-1: WDT のウィンドウモードを使用するには WDT を有効 (FWDTEN = 1) にしておく必要がありますウィンドウビットのオプション WDTWIN<1:0> 許容ウィンドウ幅このビットを実装していないデバイス 25% 11 25% % 01 50% 00 75% ウォッチドッグタイマ (WDT) Microchip Technology Inc. DS39697B_JP - p. 9-3

4 PIC24F ファミリリファレンスマニュアル図 9-2: ウィンドウモードの WDT: WDTWIN<1:0> = 11 または WDTWIN<1:0> ビットが実装されていないデバイスの場合 Watchdog Time-out (WDTO) Period (TWTO) Disallowed Window Allowed Window (0.25 x TWTO) 図 9-3: ウィンドウモードの WDT: WDTWIN<1:0> = 10 の場合 Watchdog Time-out (WDTO) Period (TWTO) Disallowed Window Allowed Window (0.375 x TWTO) 図 9-4: ウィンドウモードの WDT: WDTWIN<1:0> = 01 の場合 Watchdog Time-out (WDTO) Period (TWTO) Disallowed Window Allowed Window (0.5 x TWTO) 図 9-5: ウィンドウモードの WDT: WDTWIN<1:0> = 00 の場合 Watchdog Time-out (WDTO) Period (TWTO) Disallowed Window Allowed Window (0.75 x TWTO) DS39697B_JP - p Microchip Technology Inc.

5 セクション 9. ウォッチドッグタイマ (WDT) WDT プリスケーラとタイマ周期 WDT のクロック源には公称周波数 31 khz の LPRC オシレータを使用しますこの周波数を 5 ビット (32 分周 ) または 7 ビット (128 分周 ) に設定可能なプリスケーラに供給しますプリスケーラの設定は FWPSA コンフィグレーションビット (CW1<4>) で行います 31 khz 入力でプリスケーラから出力される WDT の公称タイムアウト周期 (TWDT) は WDTPRE クリア時で 1 ms セット時で 4 ms ですこの WDT プリスケーラからの出力を可変ポストスケーラで分周する事によりさらに幅広いタイムアウト周期が得られますポストスケーラは WDTPPOST<3:0> コンフィグレーションビット (CW1<3:0>) で設定します 1:1 から 1:32,768 まで合計 16 の設定が可能です WDTPOST ビットはデバイスのプログラミング時に最初に設定しますプリスケーラとポストスケーラの組み合わせにより 1 ms ~ 131 s ( 公称 ) のタイムアウト周期が得られます WDT タイムアウト値は式 9-1 により求まります表 9-2 に全てのプリスケーラ値と対応する WDT タイムアウト周期の一覧を示します式 9-1: WDT タイムアウト周期 WDT 周期 (ms) = プリスケーラ係数 x ポストスケーラ係数プリスケーラ係数 = 1 (WDTPRE = 0 の時 ) 4 (WDTPRE = 1 の時 ) ポストスケーラ係数 =1/ ポストスケーラ比表 9-2: WDT のコンフィグレーションとタイムアウト周期ポストスケーラ設定 (WDTPS3:WDTPS0) ポストスケーラ比 (1/ ポストスケーラ係数 ) 5 ビットプリスケーラ (FWPSA = 0) タイムアウト周期 7 ビットプリスケーラ (FWPSA = 1) :1 1 ms 4 ms :2 2 ms 8 ms :4 4 ms 16 ms :8 8 ms 32 ms :16 16 ms 64 ms :32 32 ms 128 ms :64 64 ms 256 ms : ms 512 ms : ms s : ms s : s s : s s : s s : s s : s s : s s 9 ウォッチドッグタイマ (WDT) Note: WDT タイムアウト周期は LPRC オシレータの周波数に直接関係しますまた LPRC オシレータの周波数はデバイスの動作電圧と温度によって変化します LPRC のクロック周波数の仕様は各 PIC24F のデータシートを参照してください Microchip Technology Inc. DS39697B_JP - p. 9-5

6 PIC24F ファミリリファレンスマニュアルウォッチドッグタイマのリセット WDT カウンタと対応するプリスケーラとポストスケーラは以下の場合にリセットされます全てのデバイスリセット時 PWRSAV 命令の実行時 ( スリープ / アイドルモードへの移行時 ) WDTをソフトウェアで有効にした場合ソフトウェアによるクロック切り換え (NOSC ビット変更後に OSWEN ビットをセット ) またはハードウェアによるクロック切り換え ( フェイルセーフクロックモニタ ) の完了時通常の実行時または WINDIS が 0 の場合は WDT タイムアウト周期中の許容ウィンドウ内 (WDTWIN の設定により異なる ) で CLRWDT 命令を実行した場合スリープおよびアイドルモード時のウォッチドッグタイマの動作 WDT が有効の場合スリープ / アイドルモード中でも WDT は動作を継続します WDT タイムアウトが発生するとデバイスが復帰しスリープ / アイドル移行直前の次の命令からコード実行を再開します WDT を使用するとデバイスをスリープモードから周期的に復帰させシステムのステータスをチェックして必要な動作を実行できるため消費電力を抑えたシステム設計に便利ですこうした用途では SWDTEN ビットが非常に便利です通常動作中に WDT を無効 (FWDTEN = 0) にしている場合スリープモードに移行する直前に SWDTEN ビット (RCON<5>) で WDT を有効にできます DS39697B_JP - p Microchip Technology Inc.

7 Microchip Technology Inc. DS39697B_JP - p レジスタマップ表 9-3 に PIC24F のウォッチドッグタイマ (WDT) モジュールに関連する特殊機能レジスタのまとめを示します表 9-3: ウォッチドッグタイマに関連する特殊機能レジスタマップ SFR 名 Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 全リセット RCON TRAPR IOPUWR CM VREGS EXTR SWR SWDTEN WDTO SLEEP IDLE BOR POR xxxx (1) 凡例 : x = リセット時の値は不定です = 未実装ビットであり 0 として読み出されますリセット時の値を 16 進数で表示しています Note 1: RCON レジスタのリセット値はリセットタイプで決まります RCON レジスタのビットの詳細は各デバイスのデータシートを参照してくださいセクション 9. ウォッチドッグタイマ (WDT) ウォッチドッグタイマ (WDT) 9

8 PIC24F ファミリリファレンスマニュアル 9.4 設計のヒント質問 1: 回答 : 質問 2: 回答 : メインソフトウェアループに CLRWDT 命令を挿入したのにデバイスがリセットされるのはなぜでしょうかその命令を含むソフトウェアループが WDT の代表値ではなく仕様最小値を満たしている事を確認してくださいまた割り込み処理時間を考慮しているかを確認してくださいアプリケーションで WDT を使う良い方法を教えて下さい WDT を使ってアプリケーションの無限ループまたは暴走を防ぐ手法は数多くありますこれらの手法を注意深く分析するとほとんどが以下の 3 つの基本原則に従っています 1. アプリケーションで使用する CLRWDT 命令は 1 つだけにしますアプリケーションで複数の CLRWDT 命令を使うとタイムアウトに関するトラブルシュートがより難しくなります 2. CLRWDT 命令はアプリケーションのメインルーチンに置きサブルーチンまたは割り込みサービスルーチン (ISR) 内には置かないようにしますこの命令を頻繁に呼び出されるルーチン内に置くと WDT が絶えずリセットされタイムアウトが発生しない可能性があります 3. アプリケーションのコンパイルとメモリ配置確定が完了したらプログラムメモリの未使用領域全体に無条件分岐命令 ( GOTO. 等 ) を置きます万一未使用のコード領域に分岐してコードが暴走するような事があっても GOTO 命令によってマイクロコントローラはコード実行を再開し WDT によってアプリケーション実行を正しく制御する事ができます DS39697B_JP - p Microchip Technology Inc.

9 セクション 9. ウォッチドッグタイマ (WDT) 9.5 関連アプリケーションノート本セクションに関連するアプリケーションノートの一覧を以下に示します一部のアプリケーションノートは PIC24F ファミリ向けではありませんただし概念は共通しており変更が必要であったり制限事項が存在するものの利用が可能ですウォッチドッグタイマ (WDT) モジュールに関連する最新のアプリケーションノートは以下の通りですタイトルアプリケーションノート番号 Low-Power Design using PICmicro Microcontrollers AN606 Note: PIC24F ファミリ関連のアプリケーションノートとサンプルコードは弊社ウェブサイト ( でご覧頂けます 9 ウォッチドッグタイマ (WDT) Microchip Technology Inc. DS39697B_JP - p. 9-9

10 PIC24F ファミリリファレンスマニュアル 9.6 改訂履歴リビジョン A (2006 年 5 月 ) 初版発行リビジョン B (2010 年 8 月 ) このリビジョンでの変更内容は以下の通りです WDT ウィンドウを更新表 9-1 を追加図 9-2 ~ 図 9-5 を追加文章および体裁の変更等本書全体の細部を修正 DS39697B_JP - p Microchip Technology Inc.

マイクロチップ社製デバイスのコード保護機能に関して以下の点にご注意くださいマイクロチップ社製品は該当するマイクロチップ社データシートに記載の仕様を満たしていますマイクロチップ社では通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合マイクロチップ社製品のセキュリティレベルは現在市場に流通している同種製品の中でも最も高度であると考えていますしかし

11 マイクロチップ社製デバイスのコード保護機能に関して以下の点にご注意くださいマイクロチップ社製品は該当するマイクロチップ社データシートに記載の仕様を満たしていますマイクロチップ社では通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合マイクロチップ社製品のセキュリティレベルは現在市場に流通している同種製品の中でも最も高度であると考えていますしかしコード保護機能を解除するための不正かつ違法な方法が存在する事もまた事実です弊社の理解ではこうした手法はマイクロチップ社データシートにある動作仕様書以外の方法でマイクロチップ社製品を使用する事になりますこのような行為は知的所有権の侵害に該当する可能性が非常に高いと言えますマイクロチップ社はコードの保全性に懸念を抱いているお客様と連携し対応策に取り組んでいきますマイクロチップ社を含む全ての半導体メーカーで自社のコードのセキュリティを完全に保証できる企業はありませんコード保護機能とはマイクロチップ社が製品を解読不能として保証するものではありませんコード保護機能は常に進歩していますマイクロチップ社では常に製品のコード保護機能の改善に取り組んでいますマイクロチップ社のコード保護機能の侵害はデジタルミレニアム著作権法に違反しますそのような行為によってソフトウェアまたはその他の著作物に不正なアクセスを受けた場合デジタルミレニアム著作権法の定めるところにより損害賠償訴訟を起こす権利があります本書に記載されているデバイスアプリケーション等に関する情報はユーザの便宜のためにのみ提供されているものであり更新によって無効とされる事がありますお客様のアプリケーションが仕様を満たす事を保証する責任はお客様にありますマイクロチップ社は明示的暗黙的書面口頭法定のいずれであるかを問わず本書に記載されている情報に関して状態品質性能商品性特定目的への適合性をはじめとするいかなる類の表明も保証も行いませんマイクロチップ社は本書の情報およびその使用に起因する一切の責任を否認しますマイクロチップ社の明示的な書面による承認なしに生命維持装置あるいは生命安全用途にマイクロチップ社の製品を使用する事は全て購入者のリスクとしまた購入者はこれによって発生したあらゆる損害クレーム訴訟費用に関してマイクロチップ社は擁護され免責され損害を受けない事に同意するものとします暗黙的あるいは明示的を問わずマイクロチップ社が知的財産権を保有しているライセンスは一切譲渡されません商標マイクロチップ社の名称とロゴ Microchip ロゴ dspic KEELOQ KEELOQ ロゴ MPLAB PIC PICmicro PICSTART PIC 32 ロゴ rfpic UNI/O は米国およびその他の国におけるマイクロチップテクノロジー社の登録商標です FilterLab Hampshire HI-TECH C Linear Active Thermistor MXDEV MXLAB SEEVAL Embedded Control Solutions Company は米国におけるマイクロチップテクノロジー社の登録商標です Analog-for-the-Digital Age Application Maestro chipkit chipkit ロゴ CodeGuard dspicdem dspicdem.net dspicworks dsspeak ECAN ECONOMONITOR FanSense HI-TIDE In-Circuit Serial Programming ICSP Mindi MiWi MPASM MPLAB Certified ロゴ MPLIB MPLINK mtouch Omniscient Code Generation PICC PICC-18 PICDEM PICDEM.net PICkit PICtail REAL ICE rflab Select Mode Total Endurance TSHARC UniWinDriver WiperLock ZENA は米国およびその他の国におけるマイクロチップテクノロジー社の商標です SQTP は米国におけるマイクロチップテクノロジー社のサービスマークですその他本書に記載されている商標は各社に帰属します , Microchip Technology Incorporated, All Rights Reserved. ISBN: マイクロチップ社では Chandler および Tempe ( アリゾナ州 ) Gresham ( オレゴン州 ) の本部設計部およびウェハー製造工場そしてカリフォルニア州とインドのデザインセンターが ISO/TS-16949: 2009 認証を取得していますマイクロチップ社の品質システムプロセスおよび手順は PIC MCU および dspic DSC KEELOQ コードホッピングデバイスシリアル EEPROM マイクロペリフェラル不揮発性メモリアナログ製品に採用されていますさらに開発システムの設計と製造に関するマイクロチップ社の品質システムは ISO 9001:2000 認証を取得しています Microchip Technology Inc. DS39697B_JP - p. 9-11

各国の営業所とサービス北米本社 2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ 85224-6199 Tel: 480-792-7200 Fax: 480-792-7277 技術サポート : http://www.microchip.

12 各国の営業所とサービス北米本社 2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ Tel: Fax: 技術サポート : support URL: アトランタ Duluth, GA Tel: Fax: ボストン Westborough, MA Tel: Fax: シカゴ Itasca, IL Tel: Fax: クリーブランド Independence, OH Tel: Fax: ダラス Addison, TX Tel: Fax: デトロイト Farmington Hills, MI Tel: Fax: インディアナポリス Noblesville, IN Tel: Fax: ロサンゼルス Mission Viejo, CA Tel: Fax: サンタクララ Santa Clara, CA Tel: Fax: トロント Mississauga, Ontario, Canada Tel: Fax: アジア / 太平洋アジア太平洋支社 Suites , 37th Floor Tower 6, The Gateway Harbour City, Kowloon Hong Kong Tel: Fax: オーストラリア - シドニー Tel: Fax: 中国 - 北京 Tel: Fax: 中国 - 成都 Tel: Fax: 中国 - 重慶 Tel: Fax: 中国 - 杭州 Tel: Fax: 中国 - 香港 SAR Tel: Fax: 中国 - 南京 Tel: Fax: 中国 - 青島 Tel: Fax: 中国 - 上海 Tel: Fax: 中国 - 瀋陽 Tel: Fax: 中国 - 深圳 Tel: Fax: 中国 - 武漢 Tel: Fax: 中国 - 西安 Tel: Fax: 中国 - 厦門 Tel: Fax: 中国 - 珠海 Tel: Fax: アジア / 太平洋インド - バンガロール Tel: Fax: インド - ニューデリー Tel: Fax: インド - プネ Tel: Fax: 日本 - 大阪 Tel: Fax: 日本 - 横浜 Tel: Fax: 韓国 - 大邱 Tel: Fax: 韓国 - ソウル Tel: Fax: またはマレーシア - クアラルンプール Tel: Fax: マレーシア - ペナン Tel: Fax: フィリピン - マニラ Tel: Fax: シンガポール Tel: Fax: 台湾 - 新竹 Tel: Fax: 台湾 - 高雄 Tel: Fax: 台湾 - 台北 Tel: Fax: タイ - バンコク Tel: Fax: ヨーロッパオーストリア - ヴェルス Tel: Fax: デンマーク - コペンハーゲン Tel: Fax: フランス - パリ Tel: Fax: ドイツ - ミュンヘン Tel: Fax: イタリア - ミラノ Tel: Fax: オランダ - ドリューネン Tel: Fax: スペイン - マドリッド Tel: Fax: イギリス - ウォーキンガム Tel: Fax: /29/11 DS39697B_JP - p Microchip Technology Inc.

PIC24F Family Reference Manual Section 9 WDT

PIC24F Family Reference Manual Section 9 WDT 第 9 章 (WDT) ハイライト本章では次のトピックについて説明します 9.1 はじめに... 9-2 9.2 WDT の動作... 9-2 9.3 レジスタマップ... 9-5 9.4 設計の秘訣... 9-6 9.5 関連するアプリケーションノート... 9-7 9.6 改版履歴... 9-8 9 2007 Microchip Technology Inc. Advance Information