atmega128长期工作后程序异常，求助！！

1万 · 2025-4-14 16:00

写了一个程序，主要是在定时器1中每20ms监控外界端口IO状态,当IO口状态发生变化时，在定时器内把数据存到数组中，然后作标志位，主程序不停查询该标志位，当标志位为1时，通过串口把数组的数据发送出去。但是在长期工作后（不定时，长达几天几个月都可能）发现程序会出问题，本来串口发送数据只会是在定时器监控的IO口发生变化后才会发生，可是出问题后，主程序会一直往串口发送数据，此时还能进入定时器中断，当IO检测状态改变时，串口数据也改变的。出问题后数据可能是不停地重复发数组内的数据，有时候只会发送数组的一部分数据。下面大概写出程序的内容，不是原代码，求分析可能原因。ISR(time1) //忘记是不是这样了
{
   此处重装初值20ms
   if{PORTA!=pastPORTA}
   {
            for(i=0;i<15;i++)
                     table=某逻辑计算后的值；
            mark=1;
      }
}

int main(void)
{
while(1)
{
      if(mark==1)
   {
            mark=0;
         for{i=0;i<15;i++}
         {
                  Uartsend_oneBit(table);//往串口发送数据
            }
      }
}
}
出问题时现象为串口不停发送table[]的数据，多数为table[0]到table[14]的数据，但有时候没有table[0]，是从table[1】开始的，有时候甚至会有乱码。但此时定时器中断能进，加入看门狗在主程序喂狗解决不了该问题，用16M晶振，熔丝位是FE,09,3F.详细程序明天上传。

1万 · 2025-4-14 18:55

根据您描述的问题现象和代码结构，可能存在以下几个潜在原因：

竞态条件（Race Condition）：

mark变量在主循环和中断服务程序(ISR)中被共享访问，但没有保护机制

当主程序正在发送数据时(已将mark置0)，如果此时发生中断将mark置1，可能导致状态混乱

改进建议：将mark声明为volatile并使用原子操作或禁用中断保护

数组越界或内存损坏：

如果table数组大小正好是15，而循环使用了i<=15，可能导致内存越界

检查所有数组访问是否在合法范围内

改进建议：使用sizeof(table)/sizeof(table[0])作为循环边界

串口发送阻塞：

如果Uartsend_oneBit是阻塞式发送且没有超时机制，可能在长期运行后因干扰导致卡死

改进建议：实现非阻塞串口发送或添加超时检测

堆栈溢出：

长期运行后可能导致堆栈逐渐增长最终溢出

改进建议：检查堆栈大小设置，增加堆栈溢出检测机制

看门狗复位不彻底：

虽然使用了看门狗，但可能没有完全覆盖所有异常情况

改进建议：在关键位置添加更多的看门狗喂狗点

熔丝位配置问题：

FE 09 3F配置中时钟源为外部晶振，但启动时间设置(默认为16K CK+64ms)可能需要调整

改进建议：检查SUT_CKSEL熔丝位设置是否适合您的硬件

中断嵌套问题：

如果允许中断嵌套，可能在处理串口发送时被其他中断打断

改进建议：在关键代码段禁用中断

1万 · 2025-4-14 18:56

试试下面的代码

复制

volatile uint8_t mark = 0;  // 添加volatile修饰



ISR(TIMER1_OVF_vect) {

    // 重装初值20ms

    if(PORTA != pastPORTA) {

        uint8_t tmp[15];  // 使用临时缓冲区

        for(uint8_t i=0; i<15; i++) {

            tmp[i] = 某逻辑计算后的值;

        }

        

        // 禁用中断保护临界区

        cli();

        for(uint8_t i=0; i<15; i++) {

            table[i] = tmp[i];

        }

        mark = 1;

        sei();

    }

}



int main(void) {

    while(1) {

        wdt_reset();  // 喂狗

        

        if(mark) {

            cli();

            uint8_t local_mark = mark;

            mark = 0;

            sei();

            

            if(local_mark) {

                for(uint8_t i=0; i<15; i++) {

                    while(!UART_ready_to_send());  // 等待发送就绪

                    Uartsend_oneBit(table[i]);

                    wdt_reset();  // 长循环中喂狗

                }

            }

        }

        

        // 其他任务...

    }

}

1万 · 2025-4-14 18:56

其他排查建议：

添加串口发送完成标志检查

在异常发生时记录状态信息到EEPROM

使用硬件CRC检查关键数据区完整性

考虑增加系统运行时间计数器，定期软复位

检查电源稳定性，劣质电源可能导致MCU异常

只看该作者 · 2025-4-15 16:45

大概率是上面楼主说的问题：竞态条件（Race Condition）

只看该作者 · 2025-4-18 15:48

也可能是硬件问题。最近我做了个东西，总是烧毁单片机，什么时候烧毁呢，我去动它时候，不知道怎么暴力碰着了，就烧毁了。我怀疑是什么线的问题，或者板子上有锡膏残渣。

只看该作者 · 2025-4-21 09:18

看起来像是定时器中断服务程序（ISR）中的逻辑问题。检查一下`if{PORTA!=pastPORTA}`的条件判断是否正确，确保`pastPORTA`在每次中断后都被更新。

只看该作者 · 2025-4-21 12:23

看起来像是定时器中断服务程序中的状态检测逻辑有问题。检查一下`PORTA != pastPORTA`的条件是否正确，可能在某些情况下没有正确地重置`pastPORTA`。

只看该作者 · 2025-4-21 14:36

看起来像是定时器中断处理过程中的逻辑问题，可能是中断服务例程（ISR）中的代码没有正确处理状态变化，导致标志位`mark`被错误地设置。建议检查`if{PORTA!=pastPORTA}`的条件判断逻辑，确保每次IO状态变化时只设置一次`mark`。

只看该作者 · 2025-4-21 19:25

看起来你的程序可能存在一些潜在的问题。首先，检查你的定时器中断服务程序（ISR）是否正确地重新装载了初值，以确保定时器能够准确地每20ms触发一次。其次，考虑在中断服务程序中添加一些防抖动逻辑，以确保IO口状态的变化是稳定的。

只看该作者 · 2025-4-21 19:54

看起来像是定时器中断服务程序中存在逻辑错误，导致mark标志位被错误地设置。建议检查定时器中断服务程序中的逻辑，确保只有在IO口状态真正发生变化时才设置mark标志位。

1万 · 2025-4-21 20:47

长期工作，这个设定很难排错。

只看该作者 · 2025-4-21 21:16

根据你的描述，可能是由于长时间运行导致某些寄存器或变量的值出现了异常。建议检查是否有可能的硬件问题，比如电源不稳定或者晶振频率漂移。同时，检查代码中是否有可能的逻辑错误或者溢出问题。

只看该作者 · 2025-4-21 22:33

根据你的描述，可能存在几个问题。首先，检查你的定时器中断服务例程（ISR）是否正确地重新加载了初值，以确保定时器能够以20ms的间隔触发中断。其次，考虑是否存在变量溢出或内存泄漏的问题，这可能会导致程序在长时间运行后出现异常。

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