MICROCHIP dsPIC33/PIC24 DMT 程序监控定时器模块
笔记： 该系列参考手册部分旨在作为对器件数据表的补充。 根据器件型号的不同，本手册部分可能不适用于所有 dsPIC33/PIC24 器件。
请查阅当前器件数据手册中“Deadman Timer (DMT)”一章开头的注释，以检查该文档是否支持您正在使用的器件。
器件数据表和系列参考手册部分可从 Microchip Worldwide 下载 Web网站位于： http://www.microchip.com.
介绍
Deadman Timer (DMT) 模块旨在通过在用户指定的时间窗口内要求定期定时器中断，使用户能够监控其应用软件的健康状况。 DMT 模块是一个同步计数器，启用后会对指令提取进行计数，并能够引起软陷阱/中断。 参考当前器件数据手册中的“中断控制器”章节，如果 DMT 计数器在设定的指令数内未被清除，则检查 DMT 事件是否为软陷阱或中断。 DMT 通常连接到驱动处理器的系统时钟 (TCY)。 用户指定定时器超时值和指定窗口范围的掩码值，这是不考虑比较事件的计数范围。
该模块的一些主要特性是：
- 配置或软件使能控制
- 用户可配置的超时周期或指令计数
- 清除定时器的两个指令序列
- 用于清除计时器的 32 位可配置窗口
图 1-1 显示了程序监控定时器模块的框图。
图 1-1：程序监控定时器模块框图
笔记
- DMT 可以在配置寄存器 FDMT 或特殊功能寄存器 (SFR) DMTCON 中使能。
- 每当处理器使用系统时钟获取指令时，DMT 就会计时。 对于前amp例如，在执行 GOTO 指令（使用四个指令周期）后，DMT 计数器将仅递增一次。
- BAD1 和 BAD2 是不正确的序列标志。 更多信息，请参见第 3.5 节“重置 DMT”。
- DMT 最大计数由 FDMTCNL 和 FDMTCNH 寄存器的初始值控制。
- DMT 事件是不可屏蔽的软陷阱或中断。
图 1-2 显示了程序监控定时器事件的时序图。
图 1-2：程序监控定时器事件
DMT 寄存器
笔记： 每个 dsPIC33/PIC24 系列器件型号可能有一个或多个 DMT 模块。
有关更多详细信息，请参阅具体的器件数据手册。
DMT 模块包含以下特殊功能寄存器 (Special Function Register, SFR)：
- DMTCON： 程序监控定时器控制寄存器
该寄存器用于启用或禁用程序监控定时器。 - DMTPRECLR： 程序监控定时器预清寄存器
该寄存器用于写入 preclear 关键字以最终清除程序监控定时器。 - DMTCL： 监控计时器清除寄存器
该寄存器用于在将预清除字写入 DMTPRECLR 寄存器后写入清除关键字。 Deadman Timer 将在清除关键字写入后被清除。 - 数据统计： 程序监控定时器状态寄存器
该寄存器提供不正确的关键字值或序列、程序监控定时器事件以及 DMT 清除窗口是否打开的状态。 - DMTCNTL： 程序监控定时器计数寄存器低位和
DMTCNTH：程序监控定时器计数寄存器高位
这些低位和高位计数寄存器一起作为一个 32 位计数寄存器，允许用户软件读取 DMT 计数器的内容。
- DMTPSCNTL： 后状态配置 DMT 计数状态寄存器低位和 DMTPSCNTH：后状态配置 DMT 计数状态寄存器高位
这些低位和高位寄存器分别提供 FDMTCNTL 和 FDMTCNTH 寄存器中 DMTCNTx 配置位的值。
- DMTPSINTVL： 后状态配置 DMT 间隔状态寄存器低位和 DMTPSINTVH：后状态配置 DMT 间隔状态寄存器高位
这些低位和高位寄存器分别提供 FDMTIVTL 和 FDMTIVTH 寄存器中 DMTIVTx 配置位的值。
- DMTHOLDREG： DMT 保持寄存器
当读取 DMTCNTH 和 DMTCNTL 寄存器时，该寄存器保存 DMTCNTH 寄存器的最后读取值。
表 2-1：影响程序监控定时器模块的熔丝配置寄存器
| 注册名称 | 描述 |
| 有限元分析 | 设置该寄存器中的 DMTEN 位可启用 DMT 模块，如果该位清零，则可以通过 DMTCON 寄存器在软件中启用 DMT。 |
| FDMTCNTL 和 FDMTCNTH | 较低 (DMTCNT[15:0]) 和较高 (DMTCNT[31:16])
16 位配置 32 位 DMT 指令计数超时值。 写入这些寄存器的值是 DMT 事件所需的指令总数。 |
| FDMTIVTL 和 FDMTIVTH | 较低 (DMTIVT[15:0]) 和较高 (DMTIVT[31:16])
16 位配置 32 位 DMT 窗口间隔。 写入这些寄存器的值是清除 DMT 所需的最少指令数。 |
注册地图
表 2-2 中提供了与程序监控定时器 (DMT) 模块相关的寄存器汇总。
表 2-2：DMT 寄存器映射
| SFR名称 | 位 15 | 位 14 | 位 13 | 位 12 | 位 11 | 位 10 | 位 9 | 位 8 | 位 7 | 位 6 | 位 5 | 位 4 | 位 3 | 位 2 | 位 1 | 位 0 |
| DMTC | ON | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| DMTPRECLR | 步骤1[7:0] | — | — | — | — | — | — | — | — | |||||||
| DMTCL | — | — | — | — | — | — | — | — | 步骤2[7:0] | |||||||
| DMT统计数据 | — | — | — | — | — | — | — | — | BAD1 | BAD2 | DM事件 | — | — | — | — | 威诺普 |
| DMTCNTL | 计数器[15:0] | |||||||||||||||
| 二甲氧基硅烷 | 计数器[31:16] | |||||||||||||||
| DMTH保持寄存器 | UPRCNT[15:0] | |||||||||||||||
| DMTPSCNTL | PSCNT[15:0] | |||||||||||||||
| DMTPSCNTH | PSCNT[31:16] | |||||||||||||||
| DMTPSINTVL | 卫星电视[15:0] | |||||||||||||||
| DMTPSINTVH | 卫星电视[31:16] | |||||||||||||||
传奇： = 未实现，读为“0”。 复位值以十六进制显示。
DMT 控制寄存器
寄存器 2-1： DMTCON：程序监控定时器控制寄存器
| 读/写-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 |
| ON(1,2) | — | — | — | — | — | — | — |
| 15位 | 8位 |
| U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| 7位 | 0位 |
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
15位
ON：程序监控定时器模块启用位 (1,2) 1 = 程序监控定时器模块已启用
0 = 程序监控定时器模块未使能
位 14-0 未实现：读为“0”
笔记
- 仅当 FDMT 寄存器中的 DMTEN = 0 时，该位才具有控制权。
- 无法在软件中禁用 DMT。 向该位写入“0”无效。
寄存器 2-2： DMTPRECLR：程序监控定时器预清零寄存器
| 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 |
| 步骤1[7:0](1) | |||||||
| 15位 | 8位 | ||||||
| U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| 7位 | 0位 |
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-8 STEP1[7:0]：DMT 预清零使能位 (1)
01000000 = 启用程序监控计时器预清除（第 1 步）
位 7-0 所有其他写入模式 = 设置 BAD1 标志。 未实现：读为“0”
注1： 当通过写入正确的 STEP15 和 STEP8 序列重置 DMT 计数器时，位 [1:2] 被清除。
寄存器 2-3： DMTCLR：程序监控定时器清除寄存器
| U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| 15位 | 8位 |
| 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 | 读/写-0 |
| 步骤2[7:0](1) | |||||||
| 7位 | 0位 | ||||||
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-8 未实现：读为“0”
位 7-0 STEP2[7:0]：DMT 清除定时器位 (1)
00001000 = 如果之前以正确的顺序正确加载 STEP1[7:0] 位，则清除 STEP2[7:0]、STEP1[7:0] 和程序监控定时器。 可以通过读取 DMTCNT 寄存器并观察正在复位的计数器来验证对这些位的写入。
所有其他写入模式 = 设置 BAD2 标志。 STEP1[7:0] 的值将保持不变，STEP2[7:0] 写入的新值将被捕获。
注1： 当通过写入正确的 STEP7 和 STEP0 序列重置 DMT 计数器时，位 [1:2] 被清除。
寄存器 2-4： DMTSTAT：程序监控定时器状态寄存器
| U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| 15位 | 8位 |
| R-0 | R-0 | R-0 | U-0 | U-0 | U-0 | U-0 | R-0 |
| BAD1(1) | BAD2(1) | DM事件(1) | — | — | — | — | 威诺普 |
| 7位 | 0位 | ||||||
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-8 未实现：读为“0”
7位 BAD1：错误的 STEP1[7:0] 值检测位 (1)
1 = 检测到不正确的 STEP1[7:0] 值
0 = 未检测到不正确的 STEP1[7:0] 值
6位 BAD2：错误的 STEP2[7:0] 值检测位 (1)
1 = 检测到不正确的 STEP2[7:0] 值
0 = 未检测到不正确的 STEP2[7:0] 值
5位 DMTEVENT：程序监控定时器事件位 (1)
1 = 检测到监控定时器事件（计数器过期，或者在计数器递增之前输入了不正确的 STEP1[7:0] 或 STEP2[7:0] 值）
0 = 未检测到程序监控定时器事件
位 4-1 未实现：读为“0”
0位 WINOPN：程序监控定时器清除窗口位
1 = Deadman Timer 清除窗口打开
0 = Deadman Timer 清除窗口未打开
注1： BAD1、BAD2 和 DMTEVENT 位仅在复位时清零。
寄存器 2-5： DMTCNTL：程序监控定时器计数寄存器低位
| R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 |
| 计数器[15:8] |
| 位 15 位 8 |
| R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 |
| 计数器[7:0] |
| 位 7 位 0 |
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-0 COUNTER[15:0]：读取 DMT 计数器低位的当前内容
寄存器 2-6： DMTCNTH：程序监控定时器计数寄存器高位
| R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 |
| 计数器[31:24] |
| 位 15 位 8 |
| R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 |
| 计数器[23:16] |
| 位 7 位 0 |
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-0 COUNTER[31:16]：读取 DMT 计数器高位的当前内容
寄存器 2-7： DMTPSCNTL：后状态配置 DMT 计数状态寄存器低位
| R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 |
| PSCNT[15:8] | |||||||
| 15位 | 8位 | ||||||
| R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 |
| PSCNT[7:0] |
| 位 7 位 0 |
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-0 PSCNT[15:0]：低 DMT 指令计数值配置状态位
这始终是 FDMTCNTL 配置寄存器的值。
寄存器 2-8： DMTPSCNTH：后状态配置 DMT 计数状态寄存器高
| R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 |
| PSCNT[31:24] | |||||||
| 15位 | 8位 | ||||||
| R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 |
| PSCNT[23:16] | |||||||
| 7位 | 0位 | ||||||
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-0 PSCNT[31:16]：更高的 DMT 指令计数值配置状态位
这始终是 FDMTCNTH 配置寄存器的值。
寄存器 2-9： DMTPSINTVL：后状态配置 DMT 间隔状态寄存器低位
| R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 |
| 卫星电视[15:8] |
| 位 15 位 8 |
| R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 |
| 卫星电视[7:0] |
| 位 7 位 0 |
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-0 PSINTV[15:0]：低 DMT 窗口间隔配置状态位
这始终是 FDMTIVTL 配置寄存器的值。
寄存器 2-10： DMTPSINTVH：后状态配置 DMT 间隔状态寄存器高位
| R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 |
| 卫星电视[31:24] | |||||||
| 15位 | 8位 | ||||||
| R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 |
| 卫星电视[23:16] | |||||||
| 7位 | 0位 | ||||||
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-0 PSINTV[31:16]：更高的 DMT 窗口间隔配置状态位
这始终是 FDMTIVTH 配置寄存器的值。
寄存器 2-11： DMTHOLDREG：DMT 保持寄存器
| R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 |
| UPRCNT[15:8](1) | |||||||
| 15位 | 8位 | ||||||
| R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 | R-0 |
| UPRCNT[7:0](1) | |||||||
| 7位 | 0位 | ||||||
| 传奇：
R = 可读位 W = 可写位 U = 未实现位，读为“0” -n = POR 时的值 '1' = 位已设置 '0' = 位已清除 x = 位未知 |
位 15-0 UPRCNT[15:0]：当 DMTCNTL 和 DMTCNTH 寄存器为最后读取位时包含 DMTCNTH 寄存器的值 (1)
注1： DMTHOLDREG 寄存器在复位时初始化为“0”，并且仅在读取 DMTCNTL 和 DMTCNTH 寄存器时加载。
DMT操作
操作模式
程序监控定时器 (DMT) 模块的主要功能是在出现软件故障时中断处理器。 使用系统时钟工作的 DMT 模块是一个自由运行的取指定时器，只要发生取指，它就会计时，直到发生计数匹配。 当处理器处于休眠模式时，不会获取指令。
DMT 模块由一个 32 位计数器、只读 DMTCNTL 和 DMTCNTH 寄存器组成，具有超时计数匹配值，由两个外部 16 位配置熔丝寄存器 FDMTCNTL 和 FDMTCNTH 指定。 每当发生计数匹配时，就会发生 DMT 事件，这只不过是一个软陷阱/中断。 参考当前器件数据手册中的“中断控制器”一章，查看DMT事件是软陷阱还是中断。
DMT 模块通常用于任务关键型和安全关键型应用，在这些应用中必须检测软件功能和排序的任何故障。
启用和禁用 DMT 模块
DMT 模块可通过器件配置启用或禁用，也可通过写入 DMTCON 寄存器通过软件启用。
如果设置 FDMT 寄存器中的 DMTEN 配置位，则 DMT 始终启用。 ON 控制位 (DMTCON[15]) 将通过读取“1”来反映这一点。 在这种模式下，ON 位不能用软件清除。 要禁用 DMT，必须将配置重写到设备中。 如果熔丝中的 DMTEN 设置为“0”，则 DMT 在硬件中被禁用。
软件可以通过设置程序监控定时器控制 (DMTCON) 寄存器中的 ON 位来启用 DMT。 但是，对于软件控制，FDMT 寄存器中的 DMTEN 配置位应设置为“0”。 一旦启用，就无法在软件中禁用 DMT。
DMT 计数窗口间隔
DMT 模块具有窗口操作模式。 FDMTIVTL 和 FDMTIVTH 寄存器中的 DMTIVT[15:0] 和 DMTIVT[31:16] 配置位分别设置窗口间隔值。 在窗口模式下，软件只能在计数匹配发生前计数器处于其最终窗口时清除 DMT。 也就是说，如果DMT计数器值大于或等于写入窗口间隔值的值，则只能将清除序列插入DMT模块。 如果在允许的窗口之前清除 DMT，则会立即生成程序监控定时器软陷阱或中断。
节能模式下的 DMT 操作
由于 DMT 模块仅通过取指令递增，因此当内核处于非活动状态时，计数值不会改变。 DMT 模块在休眠和空闲模式下保持不活动状态。 一旦器件从休眠或空闲状态唤醒，DMT 计数器就会再次开始递增。
重置 DMT
DMT 可以通过两种方式复位：一种方式是使用系统复位，另一种方式是将有序序列写入 DMTPRECLR 和 DMTCLR 寄存器。 清除 DMT 计数器值需要特殊的操作顺序：
- DMTPRECLR 寄存器中的 STEP1[7:0] 位必须写为“01000000”(0x40)：
- 如果将 0x40 以外的任何值写入 STEP1x 位，DMTSTAT 寄存器中的 BAD1 位将被置位，并导致发生 DMT 事件。
- 如果第 2 步之前没有第 1 步，则设置 BAD1 和 DMTEVENT 标志。 BAD1 和 DMTEVENT 标志仅在设备复位时被清除。
- DMTCLR 寄存器中的 STEP2[7:0] 位必须写入“00001000”(0x08)。 这只能在步骤 1 之前执行并且 DMT 处于打开窗口间隔时才能完成。 一旦写入正确的值，DMT 计数器将被清零。 DMTPRECLR、DMTCLR 和 DMTSTAT 寄存器的值也将被清零。
- 如果将 0x08 以外的任何值写入 STEP2x 位，DMTSTAT 寄存器中的 BAD2 位将被设置并导致 DMT 事件发生。
- 步骤2不在开窗区间进行； 它会导致设置 BAD2 标志。 DMT 事件立即发生。
- 连续写入预清除序列 (0x40) 也会导致设置 BAD2 标志并导致 DMT 事件。
笔记： 在无效的预清零/清零序列之后，至少需要两个周期来设置 BAD1/BAD2 标志，并且至少需要三个周期来设置 DMTEVENT。
BAD2 和 DMTEVENT 标志仅在设备复位时被清除。 参考流程图如图 3-1 所示。
图 3-1： DMT 事件流程图
笔记
- DMT 已启用（ON (DMTCON[15])，由配置熔丝中的 FDMT 限定）。
- DMT 计数器可以在计数器到期或 BAD1/BAD2 发生后仅通过设备复位来复位。
- STEP2x 在 STEP1x 之前（DMTCLEAR 在 DMTPRECLEAR 之前写入）或 BAD_STEP1（DMTPRECLEAR 写入的值不等于 0x40）。
- STEP1x（DMTPRECLEAR 在STEP1x 之后再次写入），或BAD_STEP2（DMTCLR 写入的值不等于0x08）或窗口间隔未打开。
DMT 计数选择
程序监控定时器计数分别由 FDMTCNTL 和 FDMTCNTH 寄存器中的 DMTCNTL[15:0] 和 DMTCNTH[31:16] 寄存器位设置。 当前的 DMT 计数值可以通过读取低位和高位程序监控定时器计数寄存器 DMTCNTL 和 DMTCNTH 来获得。
DMTPSCNTL 和 DMTPSCNTH 寄存器中的 PSCNT[15:0] 和 PSCNT[31:16] 位分别允许软件读取为程序监控定时器选择的最大计数。 这意味着这些 PSCNTx 位值只不过是最初写入配置熔丝寄存器 FDMTCNTL 和 FDMTCNTH 中的 DMTCNTx 位的值。 每当 DMT 事件发生时，用户总是可以比较 DMTCNTL 和 DMTCNTH 寄存器中的当前计数器值是否等于 DMTPSCNTL 和 DMTPSCNTH 寄存器中的值，后者保存着最大计数值。
DMTPSINTVL 和 DMTPSINTVH 寄存器中的 PSINTV[15:0] 和 PSINTV[31:16] 位分别允许软件读取 DMT 窗口间隔值。 这意味着这些寄存器读取写入 FDMTIVTL 和 FDMTIVTH 寄存器的值。 因此，每当 DMTCNTL 和 DMTCNTH 中的 DMT 当前计数器值达到 DMTPSINTVL 和 DMTPSINTVH 寄存器的值时，窗口间隔打开，以便用户可以将清除序列插入 STEP2x 位，从而导致 DMT 复位。
每当读取 DMTCNTL 和 DMTCNTH 时，DMTHOLDREG 寄存器中的 UPRCNT[15:0] 位保存最后一次读取 DMT 上限计数值 (DMTCNTH) 的值。
相关应用笔记
本节列出了与本手册这一部分相关的应用笔记。 这些应用笔记可能不是专门为 dsPIC33/PIC24 产品系列编写的，但概念是相关的，可以在修改和可能的限制下使用。 当前与程序监控定时器 (DMT) 相关的应用笔记有：
标题
目前没有相关的应用笔记。
笔记： 请访问微芯 web网站（www.microchip.com）额外的应用笔记和代码前ampdsPIC33/PIC24 系列器件的文件。
修订历史
修订版 A（2014 年 XNUMX 月）
这是本文档的初始发布版本。
修订版 B（2022 年 XNUMX 月）
更新了图 1-1 和图 3-1。
更新寄存器 2-1、寄存器 2-2、寄存器 2-3、寄存器 2-4、寄存器 2-9 和寄存器 2-10。 更新表 2-1 和表 2-2。
更新了第 1.0 节“简介”、第 2.0 节“DMT 寄存器”、第 3.1 节“工作模式”、第 3.2 节“启用和禁用 DMT 模块”、第 3.3 节“DMT 计数窗口间隔”、第 3.5 节“重置 DMT”和第 3.6 节“DMT 计数选择”。
将寄存器映射移至第 2.0 节“DMT 寄存器”。
请注意 Microchip 产品的代码保护功能的以下详细信息：
- Microchip 产品符合其特定 Microchip 数据手册中所包含的规格。
- Microchip 相信，其产品系列在按照预期方式、符合操作规范和在正常条件下使用时是安全的。
- Microchip 重视并积极保护其知识产权。 严禁尝试违反 Microchip 产品的代码保护功能，这可能违反《数字千年版权法》。
- Microchip 或任何其他半导体制造商都无法保证其代码的安全性。代码保护并不意味着我们保证产品“牢不可破”。代码保护在不断发展。Microchip 致力于不断改进我们产品的代码保护功能。
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