为什么需要外部看门狗？

为了保证软件运行的鲁棒性，常常在软件设计中，启用看门狗功能。什么是看门狗呢？答：简单说，看门狗就是一个定时器（Timer）。如果没有在规定的时间内触发（Trigger）预期动作，则认为软件运行异常，进而程序进入异常处理程序，eg：执行Reset动作。一般的异常处理是软件复位，为什么要软件复位呢？答：异常的出现，可能是某些极端工况或者偶发状况导致，如果一个复位动作可以及时将程序拉回正常，可有效避免车辆故障等危险事件。

1、看门狗分类

工程上，常常听到"外狗"、"内狗"的说法。如何理解呢？

• 外狗：外部看门狗，独立于uC，外部定时器。
  
• 内狗：内部看门狗，在uC内部的定时器。

工程中，一般来说，外狗置于电源管理芯片（SBC：System Basic Chip）的内部，而内狗置于主芯片（uC）中，关系示意如下：

对于外狗，一般又可以细分窗口看门狗（WWD：Window Watchdog）和功能看门狗（FWD：Functional Watchdog）。

WWD的喂狗动作，一般可由IO、SPI触发，而FWD的喂狗动作，多数需要使用SPI触发。WWD和FWD相互独立，可单独使能，FWD一般用于功能安全监控。

（一）Autosar中的Watchdog

在Autosar的规范中，看门狗主要有三个作用：Alive Supervision、Deadline Supervision、Logical Supervision。

• Alive Supervision：监控周期性软件
• Deadline Supervision：监控非周期性软件
• Logical Supervision：监控软件逻辑

工程中，用得最多的监控功能是Alive Supervision。如果仅使用看门狗的Alive Supervision功能，意味着喂狗动作需要在监控的周期性Task中执行。如果Task被周期性地调度，意味着操作系统（OS：Operation System）的启动。如果软件架构按照Autosar开发，OS在被启动之前和关闭之后的代码出问题怎么办呢？

2、为什么需要外部看门狗

（一）软件启动阶段的监控盲区

如下是Autosar EcuM启动阶段的软件运行行为。如果软件只是开启了内狗，eg：仅使能Alive Supervision。需要等到OS启动以后，内狗功能才发挥作用。但是，在程序的初始阶段，OS启动之前，如果程序异常跑飞，内狗则无法起到监控作用，例如：如下红框内的程序无法监控。

对于启动阶段，程序运行异常，如何监控呢？答：使能外部看门狗。即：在软件初始化之初，使能外部看门狗，由于外部看门狗独立于uC，一旦使能，uC必须进行喂狗操作。如果程序在初始化过程中，由于异常而没有给外部看门狗喂狗，就会导致外狗超时，进而触发uC的异常处理（eg：Reset），以此确保程序初始化过程中的稳定性。

提示：工程中，一般采用中断的方式喂外狗。

（二）软件Shutdown阶段的监控盲区

当Os关闭以后，如果程序中还有一些手动代码（下图红框部分），如果在此期间程序运行异常，eg：程序进入while(1)，使得ECU无法正常休眠。此时的内狗已经关闭，无法监控到此异常，怎么办呢？答：使能外狗。

因此，外狗很好得补充了内狗的监控盲区，即：外狗可以监控到程序的初始化及Shutdown阶段的运行状况。

3、看门狗的喂狗原理

（一）内狗喂狗原理

当内狗使能以后，如果程序运行异常，没有有效喂狗，内狗会触发SMU（Safety Management Unit）的Alarm，进行异常处理，eg：通知复位控制单元（RCU：Reset Control Unit）进行复位。

（二）外狗喂狗原理

如果uC没有及时喂外狗，导致外狗超时，同时拉低ROT Pin，也就是拉低uC的Reset Pin，触发uC的复位。

注意：外狗一旦被外部使能，一般不会关闭