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基于STM32关闭SPI会导致WRPERR错误的问题分析

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elephant00|  楼主 | 2023-8-23 10:08 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
01引言

在STM32的应用中,SPI算是用的比较多的外设了,也是单片机最常见外设之一。客户说它执行了关闭SPI的代码,竟然会导致Flash中的WRPERR标志置位,致使应用碰到一些问题。这就奇怪了,SPI和内部Flash看起来是风马牛不相及的事情,为什么会发生这种事呢?一起来看看吧。

02问题

2.1 问题起源

客户在使用STM32L072RBT6的时候,使用STM32 CubeL0库,在程序编写时,发现执行关闭SPI代码时,会导致Flash的写保护错误标志WRPERR置位,导致其后面准备写EEPROM的时候,就无法对EEPROM写入了。

客户使用两个标志flag1和flag2,来观察WRPERR标志的变化。代码如图1所示。

图1.用户测试代码

在执行这个代码时,前面flag1还等于0,执行到flag2那句,就变成flag2等于1了,同样地取了WRPERR标志位的值。所以客户就怀疑执行_HAL_SPI_DISABLE()会把Flash的WRPERR标志置1了。

因为在对EEPROM编程中,需要先调用位于stm32l0xx_hal_flash.c中的FLASH_WaitForLastOperation()函数,此函数中,将会对Flash所有错误标志进行检查,如果出现了错误,它则返回HAL_ERROR,导致后续对EEPROM的编程不会被执行。

2.2 问题重现

使用NUCLEO-L053R8来验证客户的这个问题。在\STM32Cube_FW_L0_V1.10.0\Projects\STM32L052R8-Nucleo\Examples\SPI\SPI_FullDuplex_ComPolling例程中直接进行修改测试。

首先,把客户的测试代码加到例程中SPI初始化之后的位置。如图2所示。


图2.测试代码1(位于SPI初始化之后)

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沙发
elephant00|  楼主 | 2023-8-23 10:08 | 只看该作者
编译,并在线调试,发现并没有出现客户所描述的问题。如图3所示。

图3.测试代码1结果(位于SPI初始化之后)

可以看到,WRPERR的值并没有被置1,Flag1和Flag2的值也都是0。那么,为什么客户说他那边会有这个问题呢?

再回头仔细看一下客户的测试代码,发现客户的测试代码中并没有对SPI进行初始化,其_HAL_SPI_DISABLE()代码是放在其他外设初始化之后的。

好,那么再来修改一下测试代码,把客户这三句测试代码挪动到SPI初始化之前,如图4所示。

图4.测试代码2(位于SPI初始化之前)

编译,并在线调试,这时,会惊奇地发现客户所描述地问题来了。其结果如图5所示。

图5.测试代码2结果(位于SPI初始化之前)

可以看到,这时Flash的WRPERR标志位置1了,测试代码中,flag2的值也跟flag1不同了。

再做一个实验,将此处的HAL库写法,改成直接操作寄存器,来试一下。测试代码变成是图6这样的。

图6.测试代码3(位于SPI初始化之前,直接操作寄存器)

编译,在线调试,这次又惊喜地发现,问题不见了。结果如图7所示。

图7.测试代码3结果(位于SPI初始化之前,直接操作寄存器)

三种操作,为什么只有第二种方式有问题呢?而且为什么错的偏偏是Flash的写保护错误标志WRPERR呢?接下来可以分析一下它们的反汇编代码,看看到底是哪里出问题了。

2.3 反汇编分析

对于三种情况,把反汇编拉出来看最清楚其操作过程了。

先分析第一种情况——测试代码位于SPI初始化之后。其反汇编如图8所示。

图8.测试代码1的反汇编(位于SPI初始化之后)

从之前的Watch窗口,知道flag1的地址为 0x2000000c,flag2的地址为0x2000000d。

现在对三句C语言测试语句的反汇编语句进行解析,如下:


可以看到,这段汇编是一点问题都没有的。

接下来,先分析第三种情况——也就是测试代码放在SPI初始化之前,但是使用直接操作寄存器的方式。其反汇编如图9所示。

图9.测试代码3的反汇编(位于SPI初始化之前,直接操作寄存器)

从之前的Watch窗口,知道flag1的地址为0x2000000c,flag2的地址为0x2000000d。

现在对三句C语言测试语句的反汇编语句进行解析,如下:

可以看到,这段汇编也是一点问题都没有的。

最后,再来分析一下有问题的第二种情况,也就是测试代码放在SPI初始化之前,但是使用_HAL_SPI_DISABLE()关闭SPI的情况。其反汇编如图10所示。



图10.测试代码2的反汇编(位于SPI初始化之前)

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