【STM32H7教程】第11章 STM32H7移植SEGGER的硬件異常分析

完整教程下載地址：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=86980

第11章       STM32H7移植SEGGER的硬件異常分析

本章節為大家介紹SEGGER的硬件異常分析代碼在MDK和IAR中的使用方法，在實際項目中比較有實用價值，因為我們經常會遇到進入硬件異常的情況。

11.1 初學者重要提示

11.2 移植方法

11.3 MDK鎖定硬件異常位置方法

11.4 IAR鎖定硬件異常位置方法

11.5 硬件異常原因分析

11.6 IAR注釋自帶的硬件異常

11.7 實驗例程

11.8 總結

 

 

11.1 初學者重要提示

•   MDK本身也是支持硬件異常分析的，就是不夠直觀，此貼是MDK的硬件異常分析文檔：

http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=21940。

•   IAR8帶的硬件異常分析比較好用，在本章11.6小節有說明。

11.2 移植方法

直接移植SEGGER的硬件異常代碼會有錯誤警告，這里針對IAR和MDK版本做了些簡單修改，方便大家移植到自己的工程里面。

•   MDK版本移植

源文件位於本章配套例子的\User\segger\HardFaultHandlerMDK文件夾，添加如下兩個文件到工程里面即可。

 

•   IAR版本移植

源文件位於本章配套例子的\User\segger\HardFaultHandlerIAR文件夾，添加如下兩個文件到工程里面即可。

 

在文件SEGGER_HardFaultHandler.c里面都添加了串口打印功能，方便不用編譯器的調試功能時，通過串口打印提示是否進入硬件異常。

#define ERR_INFO "\r\nEnter HardFault_Handler, System Halt.\r\n"

#if 1
{
    const char *pError = ERR_INFO;
    uint8_t i;

    for (i = 0; i < strlen(ERR_INFO); i++)
    {
        USART1->TDR = pError[i];
        /* 等待發送結束 */
        while((USART1->ISR & USART_ISR_TC) == 0);
    }    
}
#endif 

 

11.3 MDK鎖定硬件異常位置方法

以本章配套的例子為大家做個說明。

1、測試方法比較簡單，進入調試狀態，全速運行，然后按下K1按鍵，就會進入硬件異常中斷，此時停止調試，程序就會自動定位到如下位置：

 

2、在Watch1窗口添加變量_Continue

 

3、修改為任何非0數值，就可以繼續單步調試。這個代碼后面還有一個第1步中的while循環，也可以繼續采用第2步的方法修改。退出硬件異常后就是大家進入硬件異常前下一條要執行的指令（可能還是這個函數本身，因為一個函數由多個指令完成）。定位到出問題的位置：

 

11.4 IAR鎖定硬件異常位置方法

以本章配套的例子為大家做個說明。

1、測試方法比較簡單，進入調試狀態，全速運行，然后按下K1按鍵，就會進入硬件異常中斷，此時停止調試，程序就會自動定位到如下位置：

 

2、在Watch1窗口添加變量_Continue

 

3、修改為任何非0數值，就可以繼續單步調試。這個代碼后面還有一個第1步中的while循環，也可以繼續采用第2步的方法修改。退出硬件異常后就是大家進入硬件異常前下一條要執行的指令（可能還是這個函數本身，因為一個函數由多個指令完成）。定位到出問題的位置：

 

11.5 硬件異常原因分析

SEGGER提供的這個機制查找出問題的位置比較方便，具體原因需要繼續在調試界面里面添加HardFaultRegs結構變量，這個結構體變量添加了所有大家想看的東西。下面是MDK調試狀態查看部分結構體數值：

 

具體上面的變量代表什么含義呢，代碼里面有注釋，查閱起來沒有IAR自帶的硬件異常提示方便（注意，下面的代碼用到了位域）。

#if DEBUG
static volatile unsigned int _Continue;  // Set this variable to 1 to run further

static struct {
  struct {
    volatile unsigned int r0;            // Register R0
    volatile unsigned int r1;            // Register R1
    volatile unsigned int r2;            // Register R2
    volatile unsigned int r3;            // Register R3
    volatile unsigned int r12;           // Register R12
    volatile unsigned int lr;            // Link register
    volatile unsigned int pc;            // Program counter
    union {
      volatile unsigned int byte;
      struct {
        unsigned int IPSR : 8;           // Interrupt Program Status register (IPSR)
        unsigned int EPSR : 19;          // Execution Program Status register (EPSR)
        unsigned int APSR : 5;           // Application Program Status register (APSR)
      } bits;
    } psr;                               // Program status register.
  } SavedRegs;

  union {
    volatile unsigned int byte;
    struct {
      unsigned int MEMFAULTACT    : 1;   // Read as 1 if memory management fault is active
      unsigned int BUSFAULTACT    : 1;   // Read as 1 if bus fault exception is active
      unsigned int UnusedBits1    : 1;
      unsigned int USGFAULTACT    : 1;   // Read as 1 if usage fault exception is active
      unsigned int UnusedBits2    : 3;
      unsigned int SVCALLACT      : 1;   // Read as 1 if SVC exception is active
      unsigned int MONITORACT     : 1;   // Read as 1 if debug monitor exception is active
      unsigned int UnusedBits3    : 1;
      unsigned int PENDSVACT      : 1;   // Read as 1 if PendSV exception is active
      unsigned int SYSTICKACT     : 1;   // Read as 1 if SYSTICK exception is active
      unsigned int USGFAULTPENDED : 1;   // Usage fault pended; usage fault started but was replaced by a
 higher-priority exception
      unsigned int MEMFAULTPENDED : 1;   //  Memory management fault pended; memory management fault started
 but was replaced by a higher-priority exception
      unsigned int BUSFAULTPENDED : 1;   // Bus fault pended; bus fault handler was started but was replaced
 by a higher-priority exception
      unsigned int SVCALLPENDED   : 1;   // SVC pended; SVC was started but was replaced by a higher-priority
 exception
      unsigned int MEMFAULTENA    : 1;   // Memory management fault handler enable
      unsigned int BUSFAULTENA    : 1;   // Bus fault handler enable
      unsigned int USGFAULTENA    : 1;   // Usage fault handler enable
    } bits;
  } syshndctrl;                          // System Handler Control and State Register (0xE000ED24)

  /* 省略未寫 */

  volatile unsigned int afsr;            // Auxiliary Fault Status Register (0xE000ED3C), Vendor controlled (optional)
} HardFaultRegs;
#endif

 

11.6 IAR自帶的硬件異常分析

還以本章配套的例子為例，進入調試狀態，全速運行，然后按下K1按鍵，就會進入硬件異常中斷，此時停止調試，IAR還會彈出一個硬件異常錯誤分析，剛進來的時候也許是個空白

 

單步調試刷新下就出來了：

 

指出了問題的原因是操作的數據地址有問題。

11.7 實驗例程

專門為本章節配套了一個例子：V7-009_移植SEGGER的硬件異常分析機制。大家可以按照本章教程提供的方法進行測試。

11.8 總結

除了SEGGER的硬件異常分析方案，建議也測試下MDK和IAR的，以后遇到硬件異常問題，解決起來可以得心應手。