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STM32F4 Hard Fault调试

coreyggj
 coreyggj
发布于 2017/09/07 13:28
字数 625
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    最近移植一个IAR的UVC工程到STM32F4上进行开发,花费了些时间调试了下一个HardFault问题,在此mark下。

    现象描述

    Reset上电后直接进入HardFault处理函数,无法进入C环境的main函数

    调试过程

  • 捕获异常现场

    进入Keil Debug模式Reset程序,等待程序跑飞后按下Stop,此时程序应该会停在HardFault_Handler函数处。查看硬fault状态寄存器(地址: 0xE000ED2C)确认hard fault类型,如下图,发现BIT30(FORCED)被置位,手册指示此hard fault是由于上访导致。

    继续查看用法fault状态寄存器(UFSR,地址: 0xE000ED2A),存储器管理fault状态寄存器(MFSR,地址: 0xE000ED28),总线fault状态寄存器(BFSR,地址: 0xE000ED29)确认异常类型,如下图,发现UFSR的BIT3(NOCP)置位,手册解释为 “试图执行协处理器相关指令”,不过貌似还是一头雾水,但至少有点眉目。

  • 寻找异常触发点

    为了找到触发异常的指令,我们先在异常发生前设置断点,然后使能usage fault中断(BIT18,地址:0xE000ED24),点击RUN,等待程序跑飞,然后STOP程序,不出意外的话会发现PC停在UsageFault_Handler(说明我们之前的判断是正确的^_^),查看当前SP的地址,然后根据中断入栈规则去寻找中断前的PC值。我这边的SP是0x20003600,那么我们就到该地址去寻找PC值吧。

可以获取到触发异常的指令位置在0x80032C4, 异常处理的返回地址在0x800024B,下图红色标记处LR的入栈位置,PC比其先入栈。

通过反汇编窗口发现是由于VMSR这条指令导致,单步调试下可以发现这条指令在_fp_init中 

现在可以确认是FPU指令导致的Usage Fault上访为Hard Fault

  • 寻找对策

    知道原因后找寻解决方法就比较简单了,FPU指令不可用应该就是FPU相关的有效位没使能导致的,在SystemInit中追加FPU的初始化操作即可。在最新的CMSIS中已经追加,不清楚为什么我用的库里没有,好无奈,又是一坑

void SystemInit(void)
{
  /* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
  #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
    SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));  /* set CP10 and CP11 Full Access */
  #endif
  
.............
}

    这个问题还有一个workaround大家可以试下,就是勾选上" Use MacroLIB ",这是我最开始的对策。

    

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