目的

本稿では、RP2040開発ボードにおいて、フリーズしたときに自動で再起動させる手法について解説する。

目次

• フリーズしたときにマイコンを自動で再起動する
  • 目的
  • 目次
  • ウォッチドッグタイマー
  • 仕様
    • 初期化
    • 値の書き込み
    • その他
  • 参考文献

ウォッチドッグタイマー

ウォッチドッグタイマーを利用することで、このような再起動を実現できる。

RP2040においてはカウントダウンタイマーであり、ゼロに達すると再起動が発生する。 カウントががゼロに達しないように、定期的に値を書き込むようにソフトウェアを設計しておく。 そうすることで、何かしらでフリーズすると値が書き込まれなくなるため、自動で再起動が行われる。

RP2040 C/C++SDKを用いる場合は以下のような関数を用いる。

まず、ウォッチドッグタイマーを有効化する必要がある。

void watchdog_enable(uint32_t delay_ms, bool pause_on_debug)

• delay_ms: カウンタがオーバーフローするまでの時間
• pause_on_debug: デバッグ実行の際に、再起動ではなく一時停止する

ウォッチドッグタイマーをリセットするのは以下の関数である。

void watchdog_update(void);

仕様

今回はコード例が紹介できないので、代わりにすこし低レベルな仕様について確認する。

ウォッチドッグタイマーのレジスタはメモリマップドI/Oによってアクセスでき、0x40058000から始まる。

重要なレジスタはCTRLとLOADである。ほかにもレジスタがいくつかあるが省略した。

CTRLレジスタの内訳は以下のようになっている。

LOADレジスタの内訳は以下のようになっている。

詳細はRP2040データシート 4.7. Watchdogを参照のこと。

初期化

1. CTRLレジスタのENABLEを0に設定する。
2. カウントが0に達した場合にリセットするシステムをPSMのWDSELレジスタで指定する。
3. 値を書き込む。
4. CTRLレジスタのENABLEを1に設定する。

値の書き込み

LOADレジスタの0:23ビット目に書き込むだけでよい。 単位はマイクロ秒で2倍にすること。

その他

CTRLレジスタのTIMEを読み込むと、現在のカウントが確認できる。

参考文献

• RP2040 Datasheet
  • Raspberry Pi
  • https://datasheets.raspberrypi.com/rp2040/rp2040-datasheet.pdf
  • 2024/08/06 アクセス