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前言 这篇应用笔记描述了怎么使用CmBacktrace库，快速追踪和定位产生HardFault原因的方法。 注：本应用笔记对应的代码是基于雅特力提供的V2.x.x 板级支持包（BSP）而开发，对于其他版本BSP，需要注意使用上的区别。 支持型号列表：AT32全系列
分享此文档的目的是仅供有需要的伙伴们参考，如需源文档或者更详细的操作信息及步骤，图示（关于如何快速追踪和定位HardFaultHardler），请访问雅特力官网网站获取详细资料： https://www.arterytek.com/cn/support/index.jsp?index=1 1 概述
在使用ARM Cortex-M 系列 MCU时（如AT32 MCU），有时会出现程序运行异常。当通过编译器在debug模式查原因时，会发现程序跑到 HardFault_Handler函数中，产生 HardFault，即硬件错误。 本文档主要介绍一种基于CmBacktrace库，快速追踪和定位产生HardFault原因的方法。 2 HardFault产生原因常见产生HardFault产生的原因大概有如下几类： n 数组越界操作；
n 内存溢出，访问越界； n 堆栈溢出，程序跑飞； n 中断处理错误。 数组越界 程序中使用了静态数组，而在动态传参时数组赋值溢出。或者动态分配内存太小，导致程序异常。 内存溢出 重点检查RAM区域，程序编译后执行的RAM数据量大小为多少是否可能越界。一般不要设置到极致的情况，程序中的一些动态数组传参时会导致异常。 堆栈溢出 这在使用操作系统的代码中尤其容易发生，在操作系统中，任务的变量均分配放置在任务所申请的堆栈空间中。 例如FreeRTOS中调用xTaskCreate来创建任务，该函数以参数usStackDepth指定任务堆栈的大小，如果指定的堆栈太小，则会堆栈申请不足，进入HardFault。 中断处理异常 程序中开启了某些中断，例如USART,TIMER,RTC等。
但在程序执行中，满足中断条件，但并未能查找到该部分对应的中断服务函数，则可能会出现该异常。 3 HardFault分析方法常见的分析方法是：发生异常之后可首先查看LR寄存器中的值，确定当前使用堆栈为MSP或PSP，然后找到相应堆栈的指针，并在内存中查看相应堆栈里的内容。由于异常发生时，内核将R0~R3、R12Returnaddress、PSR、LR寄存器依次入栈，其中Returnaddress即为发生异常前PC将要执行的下一条指令地址。 但以上方法要求对ARM内核比较熟悉，且操作较为繁琐。 以下重点介绍采用开源库CmBacktrace作为快速分析的方法。 3.1 基于CmBacktrace库分析方法 CmBacktrace（CortexMicrocontroller Backtrace）是一款针对 ARM Cortex-M 系列MCU 的错误代码自动追踪、定位，错误原因自动分析的开源库。主要特性如下： n 支持的错误包括： 1) 断言（Assert） 2) 故障（HardFault, Memory Management Fault, Bus Fault, Usage Fault, Debug Fault） n 故障原因自动诊断 ：可在故障发生时，自动分析出故障的原因，定位发生故障的代码位置，而无需再手动分析繁杂的故障寄存器； n 适配Cortex-M0/M3/M4/M7 MCU； n 支持 IAR、KEIL、GCC编译器； n 支持FreeRTOS、UCOSII、UCOSIII、RT-Thread等OS； 3.2 基于MDK的CmBacktrace库使用流程基于MDK的移植方法按如下步骤进行：
步骤一 添加cm_backtrace库文件到MDK中 把cm_backtrace文件夹复制到我们的工程目录下，并添加至keil工程中。
步骤二 添加头文件、勾选C99模式 步骤三 编译和调试
首先，cmb_cfg.h文件按以下提示配置修改。 这时候编译有一个错误，这是因为cmb_fault.c与at32f4xx_int.c中的HardFault_Handler函数重复定义： 需要把at32f4xx_int.c中的HardFault_Handler函数屏蔽掉。
步骤四 测试与查看 这时候就可以编译通过了。下面测试这个库的功能。
然后在主函数中调用cm_backtrace_init();来初始化cm_backtrace，并调用该测试函数： 下载运行程序，PC端接收串口信息：
可以看到，列出了出错原因（非对齐）和一条命令。运行这个命令需要用到addr2line.exe工具，该工具在tools文件夹中：
有32bit和64bit两个版本，根据环境选择，并拷贝到keil工程目录下的.axf文件所在的文件夹中，如demo中所附工程，则拷贝到如下目录：AN0028_SourceCode_V2.0.0\utilities\AN0028_demo\non_os\mdk_v5\objects
进入到cmd窗口，转到上述文件夹位置，运行串口助手中的那条命令： addr2line -e CmBacktrace(此处要依据用户的工程名修改).axf -a -f 080019c6 08001ae9 如demo中工程名为printf，命令则应修改为addr2line-e printf.axf -a -f 080019c6 08001ae9
可以看到addr2line.exe工具定位出了错误相关的代码行号，查看对应行的代码： 可见，对应的行号正是出错的地方，使用这个CmBacktrace 库能帮助用户有效、快速地定位到HardFault之类的错误。
3.3 案例展示案例一 无OS非对齐访问错误 工程位置：AN0028_SourceCode_V2.0.0\utilities\AN0028_demo\non_os 测试内容：在裸机上除零错误 案例二 FreeRTOS上非对齐访问错误 工程位置：AN0028_SourceCode_V2.0.0\utilities\AN0028_demo\os\freertos 测试内容：在FreeROTOS上除零错误，需注意tasks.c中有注释/*<Support For CmBacktrace >*/的三处为针对CmBacktrace做出的修改 案例三USOCⅢ上非对齐访问错误 工程位置:AN0028_SourceCode_V2.0.0\utilities\AN0028_demo\os\ucosiii 测试内容：在UCOSⅢ上非对齐访问错误，需注意os_cfg.h中#defineOS_CFG_DBG_EN 为 1u
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