调试器不能连接到STM32的问题与解决办法

很多人都碰到过调试器不能连接到STM32的问题，不管是IAR的J-Link还是Keil的ULink，或者是ST的ST-Link。出现这个问题时，调试软件会提示不能建立与Cortex-M3的连接，或提示不能下载程序，或提示找不到要调试的设备等。 
      这样的问题都是发生在调试那些可以在CPU不干预的时候自动运行的模块、或在调试低功耗模式的程序的时候。所谓“可以在CPU不干预的时候自动运行的模块”包括：DMA、定时器、连续转换模式下的ADC、看门狗等模块。

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  这个问题的根源是： 
      1. 调试器需要在RAM内执行一段程序，对Flash进行擦写操作，如果不停止这些自动运行的模块，它们会干扰程序在RAM中的执行，致使下载失败。比如DMA模块被配置为不停地拷贝一段数据区，而调试器刚好需要使用DMA数据传输的目标区域，这时DMA的操作将会与调试器的操作发生冲突。再比如，如果启动了看门狗而没有执行硬件复位，则在下次调试器需要下载程序时，看门狗超时将触发芯片复位，导致下载操作失败。 
      2. 低功耗是通过停止CPU的时钟而实现，JTAG调试是通过与CPU的通信实现，停止了CPU的时钟致使调试器会失去与CPU的通信。 
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      有人说“我停止调试的时候，这些模块已经停止了运行，应该不会干扰到后续的调试”，这个问题要从几方面看： 
      1. 调试器是通过停止CPU核心的时钟来停止被调试程序的运行，实际上被调试芯片的硬件模块并没有被复位，它们还处于使能状态，那些能够自动运行的模块只是处于暂停状态，一旦恢复了时钟之后，它们仍会继续运行。 
      2. 目前常用的调试软件，不管是IAR EWARM还是Keil MDK，调试软件界面上的"复位"按钮都不能对芯片执行硬件的复位，这个"复位"按钮只能对芯片内的程序执行软件复位，即把运行指针重新指向复位地址。 
      3. 使用板上的复位按钮可以手动地进行硬件复位，使所有模块(包括那些能够自动运行的模块)停止工作并恢复到复位状态。但是当调试器需要控制CPU之前，它需要先为CPU核心提供时钟，然后需要较长的一段时间做一些初始化的动作，然后才能接管CPU核心的控制权。在调试器为CPU核心提供时钟之后，用户程序就已经开始运行起来，如果用户程序在调试器接管CPU核心的控制权之前，就初始化好硬件模块并启动运行，则仍然会产生与调试器的冲突。 
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      根据以上的分析，解决这个问题的关键是，在调试器接管CPU核心的控制权之前，必须停止所有能够自动运行模块的操作，使它们处于关闭状态，要做到这一点，可以有以下几种方案： 
      1. 每次退出调试状态时，先停止所有模块的运行，比如执行该模块的DeInit()操作。 
      2. 在main()函数开始时，不管各模块处于什么状态，先执行该模块的DeInit()操作，然后在程序中较晚的时间或真正需要时再开启相应的模块。这样保证在刚进入调试状态时，调试器能够有充足的时间完成初始化和下载程序的操作。先执行该模块的DeInit()操作的目的是为了关闭哪些上一次操作开启的模块。 
      3. 调整BOOT0/BOOT1的设置，把启动模式改变为从内部SRAM启动，再结合手工硬件复位。由于BOOT0/BOOT1的状态只在硬件复位时是有意义的，而调试器不做硬件复位，所以这样的设置不会影响调试器下载程序到Flash中，也不会影响在Flash中调试程序。

调试STM32程序时，某些标志位被调试软件意外清除的问题 
      在调试的过程中，使用调试软件的寄存器或存储器显示窗口，可以很方便地查看外设寄存器的状态。 
      很多朋友都碰到过这样的问题：在单步调试时始终不能在显示窗口看到某些标志位的变化，应该设置这些标志位的时候，窗口中却显示为0，不少人都错误地认为这是芯片的问题。 
      我们知道，不少STM32外设的状态寄存器位，可以通过对某些寄存器的读操作而清除(例如I2C的I2C_SR1中的很多标志位)，在调试过程中，每当程序停止在设置的断点或单步停止时，调试软件都会自动地读出所有指定的寄存器和存储器中的内容，并刷新窗口的显示，调试软件的这个读操作恰好清除了那些标志位，造成了上面描述的现象。 
      有几个简单的办法解决这个问题： 
    1. 关闭寄存器或存储器显示窗口。   
  2. 在寄存器或存储器显示窗口中不显示这些敏感的寄存器。    
  3. 不要把断点放在对这些敏感的寄存器位操作的前面，以保证这些寄存器位不被调试软件意外地操作。

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