【STM32H7教程】第11章 STM32H7移植SEGGER的硬件异常分析

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第11章       STM32H7移植SEGGER的硬件异常分析

本章节为大家介绍SEGGER的硬件异常分析代码在MDK和IAR中的使用方法，在实际项目中比较有实用价值，因为我们经常会遇到进入硬件异常的情况。

11.1 初学者重要提示

11.2 移植方法

11.3 MDK锁定硬件异常位置方法

11.4 IAR锁定硬件异常位置方法

11.5 硬件异常原因分析

11.6 IAR注释自带的硬件异常

11.7 实验例程

11.8 总结

11.1 初学者重要提示

• MDK本身也是支持硬件异常分析的，就是不够直观，此贴是MDK的硬件异常分析文档：

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

• IAR8带的硬件异常分析比较好用，在本章11.6小节有说明。

11.2 移植方法

直接移植SEGGER的硬件异常代码会有错误警告，这里针对IAR和MDK版本做了些简单修改，方便大家移植到自己的工程里面。

•   MDK版本移植

源文件位于本章配套例子的\User\segger\HardFaultHandlerMDK文件夹，添加如下两个文件到工程里面即可。

•   IAR版本移植

源文件位于本章配套例子的\User\segger\HardFaultHandlerIAR文件夹，添加如下两个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，方便不用编译器的调试功能时，通过串口打印提示是否进入硬件异常。

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

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

    for (i = ; i < strlen(ERR_INFO); i++)
    {
        USART1->TDR = pError[i];
        /* 等待发送结束 */
        while((USART1->ISR & USART_ISR_TC) == );
    }
}
#endif 

11.3 MDK锁定硬件异常位置方法

以本章配套的例子为大家做个说明。

1、测试方法比较简单，进入调试状态，全速运行，然后按下K1按键，就会进入硬件异常中断，此时停止调试，程序就会自动定位到如下位置：

2、在Watch1窗口添加变量_Continue

3、修改为任何非0数值，就可以继续单步调试。这个代码后面还有一个第1步中的while循环，也可以继续采用第2步的方法修改。退出硬件异常后就是大家进入硬件异常前下一条要执行的指令（可能还是这个函数本身，因为一个函数由多个指令完成）。定位到出问题的位置：

11.4 IAR锁定硬件异常位置方法

以本章配套的例子为大家做个说明。

1、测试方法比较简单，进入调试状态，全速运行，然后按下K1按键，就会进入硬件异常中断，此时停止调试，程序就会自动定位到如下位置：

2、在Watch1窗口添加变量_Continue

3、修改为任何非0数值，就可以继续单步调试。这个代码后面还有一个第1步中的while循环，也可以继续采用第2步的方法修改。退出硬件异常后就是大家进入硬件异常前下一条要执行的指令（可能还是这个函数本身，因为一个函数由多个指令完成）。定位到出问题的位置：

11.5 硬件异常原因分析

SEGGER提供的这个机制查找出问题的位置比较方便，具体原因需要继续在调试界面里面添加HardFaultRegs结构变量，这个结构体变量添加了所有大家想看的东西。下面是MDK调试状态查看部分结构体数值：

具体上面的变量代表什么含义呢，代码里面有注释，查阅起来没有IAR自带的硬件异常提示方便（注意，下面的代码用到了位域）。

#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 : ;           // Interrupt Program Status register (IPSR)
        unsigned int EPSR : ;          // Execution Program Status register (EPSR)
        unsigned int APSR : ;           // Application Program Status register (APSR)
      } bits;
    } psr;                               // Program status register.
  } SavedRegs;

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

  /* 省略未写 */

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

11.6 IAR自带的硬件异常分析

还以本章配套的例子为例，进入调试状态，全速运行，然后按下K1按键，就会进入硬件异常中断，此时停止调试，IAR还会弹出一个硬件异常错误分析，刚进来的时候也许是个空白

单步调试刷新下就出来了：

指出了问题的原因是操作的数据地址有问题。

11.7 实验例程

专门为本章节配套了一个例子：V7-009_移植SEGGER的硬件异常分析机制。大家可以按照本章教程提供的方法进行测试。

11.8 总结

除了SEGGER的硬件异常分析方案，建议也测试下MDK和IAR的，以后遇到硬件异常问题，解决起来可以得心应手。