超實用！單片機Fault故障常見應對辦法
[導讀]我們平時的項目，可能會遇到死機的情況，通過在線調(diào)試，或者打印消息，可能會發(fā)現(xiàn)，怎么進入了HardFault_Handler中斷呢？這種“硬故障”是我們常見的一種故障，導致硬故障的原因也有很多。本文針對Cortex-M3說說?Fault?故障相關的內(nèi)容。Fault故障種類Fault...
我們平時的項目，可能會遇到死機的情況，通過在線調(diào)試，或者打印消息，可能會發(fā)現(xiàn)，怎么進入了 HardFault_Handler 中斷呢？
這種“硬故障”是我們常見的一種故障，導致硬故障的原因也有很多。本文針對 Cortex-M3 說說?Fault?故障相關的內(nèi)容。
Fault故障種類
Fault故障的種類有很多，拿本文Cortex-M3來說，主要有：
比如，在stm32f10x_it.c源代碼中，有這樣的中斷入口：
Fault故障描述
每一種Fault故障的產(chǎn)生，都肯定是有一定原因的，如果你代碼產(chǎn)生了Fault故障中斷，說明代碼某些地方引起了Fault故障。
1、HardFault：硬故障
通過截圖的描述，你會發(fā)現(xiàn)硬故障是一種“不可編程”的故障，因為存儲器管理故障、總線故障、用法故障如果不能得到執(zhí)行，就為上訪為硬故障。
比如：比如在取向量時產(chǎn)生的總線故障也按會硬故障進行處理。所以，你會發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障，很多時候都是硬故障。
硬故障狀態(tài)寄存器描述：
通過狀態(tài)寄存器，你會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生硬故障的原因有以上幾種。
2、MemManage：存儲器管理故障
存儲器管理故障通常與MPU（內(nèi)存保護單元）有關，之前給大家分享過MPU相關的文章《什么是Cortex-M內(nèi)核的MPU？》。
通常就是我們說的“內(nèi)存越界”就會導致存儲器管理故障，細說引起該故障的誘因有：
存儲器管理故障狀態(tài)寄存器：
通過狀態(tài)寄存器，你會發(fā)現(xiàn)引起該故障的一些原因。
3、BusFault：總線故障
總線故障，顧名思義就是對“總線”操作出現(xiàn)問題，導致的故障。
比如：當 AHB 接口上正在傳送數(shù)據(jù)時，如果回復了一個錯誤信號(error response)，則會產(chǎn)生總線故障。
產(chǎn)生總線故障的場合：
觸發(fā)總線故障的動作：
同樣，通過總線故障狀態(tài)寄存器了解產(chǎn)生的原因：
4、UsageFault：用法故障
用法故障相對不常見，出現(xiàn)該故障通常是進行了“未對齊訪問操作”，其他導致該故障問題很少見。
比如：執(zhí)行了未定義的指令、除數(shù)為0（編譯器都會避免）、無效的中斷返回等這些情況比較少見。
用法故障狀態(tài)寄存器：
如何應對故障
不知道大家平時有沒有對這些進行有效避免？這里簡單說幾點應對故障的措施：
1、通過故障狀態(tài)寄存器的值來判定程序錯誤
在故障中斷函數(shù)中，讀取故障的狀態(tài)（上面描述了狀態(tài)寄存器），比如硬故障：
2、提前對代碼進行分析、預判
比如：通過代碼靜態(tài)分析工具，對代碼進行分析、查找bug。前不久才分享過一篇文章：推薦幾個代碼靜態(tài)分析工具
3、其他診斷方法
之前給大家分享過一篇文章《針對Cortex-M調(diào)試診斷 HardFault 的錯誤追蹤庫》可以有效診斷本文說的這種“硬故障”。
先寫到這里，還有更多更好的方法，歡迎大家留言補充。
來源：strongerHuang版權歸原作者所有，如有侵權，請聯(lián)系刪除。
這種“硬故障”是我們常見的一種故障，導致硬故障的原因也有很多。本文針對 Cortex-M3 說說?Fault?故障相關的內(nèi)容。
Fault故障種類
Fault故障的種類有很多，拿本文Cortex-M3來說，主要有：
- HardFault：硬故障
- MemManage：存儲器管理故障
- BusFault：總線故障
- UsageFault：用法故障
比如，在stm32f10x_it.c源代碼中，有這樣的中斷入口：
void HardFault_Handler(void){ /* Go to infinite loop when Hard Fault exception occurs */ while (1) { }}
void MemManage_Handler(void){ /* Go to infinite loop when Memory Manage exception occurs */ while (1) { }}
void BusFault_Handler(void){ /* Go to infinite loop when Bus Fault exception occurs */ while (1) { }}
void UsageFault_Handler(void){ /* Go to infinite loop when Usage Fault exception occurs */ while (1) { }}Fault故障描述
每一種Fault故障的產(chǎn)生，都肯定是有一定原因的，如果你代碼產(chǎn)生了Fault故障中斷，說明代碼某些地方引起了Fault故障。
1、HardFault：硬故障
通過截圖的描述，你會發(fā)現(xiàn)硬故障是一種“不可編程”的故障，因為存儲器管理故障、總線故障、用法故障如果不能得到執(zhí)行，就為上訪為硬故障。
比如：比如在取向量時產(chǎn)生的總線故障也按會硬故障進行處理。所以，你會發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障，很多時候都是硬故障。
硬故障狀態(tài)寄存器描述：
通過狀態(tài)寄存器，你會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生硬故障的原因有以上幾種。
2、MemManage：存儲器管理故障
存儲器管理故障通常與MPU（內(nèi)存保護單元）有關，之前給大家分享過MPU相關的文章《什么是Cortex-M內(nèi)核的MPU？》。
通常就是我們說的“內(nèi)存越界”就會導致存儲器管理故障，細說引起該故障的誘因有：
- 訪問了 MPU 設置區(qū)域覆蓋范圍之外的地址
- 往只讀 region 寫數(shù)據(jù)
- 用戶級下訪問了只允許在特權級下訪問的地址
存儲器管理故障狀態(tài)寄存器：
通過狀態(tài)寄存器，你會發(fā)現(xiàn)引起該故障的一些原因。
3、BusFault：總線故障
總線故障，顧名思義就是對“總線”操作出現(xiàn)問題，導致的故障。
比如：當 AHB 接口上正在傳送數(shù)據(jù)時，如果回復了一個錯誤信號(error response)，則會產(chǎn)生總線故障。
產(chǎn)生總線故障的場合：
- 取指，通常被稱作“預取流產(chǎn)”
- 數(shù)據(jù)讀/寫，通常被稱作“數(shù)據(jù)流產(chǎn)”
觸發(fā)總線故障的動作：
- 中斷處理起始階段的堆棧 PUSH 動作。稱為“入棧錯誤”
- 中斷處理收尾階段的堆棧 POP 動作。稱為“出棧錯誤”
同樣，通過總線故障狀態(tài)寄存器了解產(chǎn)生的原因：
4、UsageFault：用法故障
用法故障相對不常見，出現(xiàn)該故障通常是進行了“未對齊訪問操作”，其他導致該故障問題很少見。
比如：執(zhí)行了未定義的指令、除數(shù)為0（編譯器都會避免）、無效的中斷返回等這些情況比較少見。
用法故障狀態(tài)寄存器：
如何應對故障
不知道大家平時有沒有對這些進行有效避免？這里簡單說幾點應對故障的措施：
1、通過故障狀態(tài)寄存器的值來判定程序錯誤
在故障中斷函數(shù)中，讀取故障的狀態(tài)（上面描述了狀態(tài)寄存器），比如硬故障：
void HardFault_Handler(void){??//讀取狀態(tài)寄存器，打印狀態(tài)寄存器，判斷什么原因引起故障??printf("狀態(tài)x信息"); while (1) { }}如果不想系統(tǒng)處于死機狀態(tài)，可以在中斷里面做軟復位。2、提前對代碼進行分析、預判
比如：通過代碼靜態(tài)分析工具，對代碼進行分析、查找bug。前不久才分享過一篇文章：推薦幾個代碼靜態(tài)分析工具
3、其他診斷方法
之前給大家分享過一篇文章《針對Cortex-M調(diào)試診斷 HardFault 的錯誤追蹤庫》可以有效診斷本文說的這種“硬故障”。
先寫到這里，還有更多更好的方法，歡迎大家留言補充。
來源：strongerHuang版權歸原作者所有，如有侵權，請聯(lián)系刪除。
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