hard fault 在调试RTC过程中,程序在主循环中执行两次后就进入hard fault的while(1)中断,keil显示调试窗口显示imprecise data bus error。完善RTC配置的时序也无济于事。网上查到一些hard fault的资料: <STM32F10xxx Cortex-M3 programming manual>2.3.2对hard fault, bus fault等有具体的解释。keil的网站上http://www.keil.com/appnotes/files/apnt209.pdf也有概括性的解释:hard fault由bus fault, memory management fault或usage fault引起,前者有固定的仅次于NMI的高优先级;调试过程中出现的bus error属于bus fault,是取指或取值时的内存错误。ST论坛上对于hard fault的讨论,大牛们说: 是由于读写了一个非法位置, “100% of the hard faults I've had are caused by variables accessing out of bounds. ”, "The Cortex-M3 pushes fault context on to the stack (some 8 dwords as I recall), I think Joseph Yiu has some example of instrumenting this. This could should permit you to determine the faulting PC. With this and the register info, and a map file you should be able to zero in on what is going on. MRS R0, PSP ; Read PSP
LDR R1, [R0, #24] ; Read Saved PC from Stack" 能看到出错的PC值倒是一个很方便的事情,不过还没试过。 论坛里大家都说到了Joseph Yiu,哪天要好好拜读一下他的CortexM3权威指南。
回头看自己的程序,从最简逻辑开始烧写运行,发现当增加到在Time_Display()时进入了hard fault。检查代码,函数中定义了一个char类型数组,用于存放需要显示到LCD上的时间字符串,但数组长度小于字符串长度。增大长度,就解决了问题。果然如大牛们所说,问题存在于数组越界。
之前我也犯过类似错误,可当时的现象是,串口实际发出的数据和数组中的数据相比,后半部分时对时错。当时的变量为全局变量,此处变量为局部变量。查到如下说明:“一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分: 1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放. 4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放. 5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。”全局变量储存在全局区,它的越界将影响其他变量的值,对程序运行不会有致命影响。局部变量在栈中,同时入栈的还有函数的回退地址,函数参数等。本次出现问题的代码段为:
[cpp] view plaincopy
- void Time_Show(void)
- {
- while (1)
- {
- /* If 1s has been elapased */
- if (TimeDisplay == 1)
- {
- uint32_t Counter = 0;
- Counter = RTC_GetCounter();
- Time_Display(Counter);
- TimeDisplay = 0;
- }
- }
- }
-
- void Time_Display(uint32_t TimeVar)
- {
- uint32_t THH = 0, TMM = 0, TSS = 0;
- char buf[10];
- /* Reset RTC Counter when Time is 23:59:59 */
- if (TimeVar == 0x0001517F)
- {
- RTC_WaitForLastTask();
- RTC_SetCounter(0x0);
- /* Wait until last write operation on RTC registers has finished */
- RTC_WaitForLastTask();
- }
-
- /* Compute hours */
- THH = TimeVar / 3600;
- /* Compute minutes */
- TMM = (TimeVar % 3600) / 60;
- /* Compute seconds */
- TSS = (TimeVar % 3600) % 60;
-
- /* sprintf(buf, "0x%08x", buf);
- sprintf(buf, "0x%08x", &TimeVar);
- sprintf(buf, "0x%08x", &THH);
- sprintf(buf, "0x%08x", &TMM);
- sprintf(buf, "0x%08x", &TSS);
- */
- sprintf(buf, "%0.2d:%0.2d:%0.2d", THH, TMM, TSS);
- LCD_DisplayStringLine(LCD_LINE_1, buf);
- }
在Time_Display()中通过用sprintf将地址赋值给变量(即代码中注视掉的sprintf语句),并在LCD上显示的办法观察到,栈内的变量分布情况为: 可以看出,栈从内存地址高位向低位生长,参数在栈底,变量按照定义的顺序依次往上摞。系统给buf多留了两字节的空间,其余变量(包括函数参数timevar和局部变量TXX)在内存中依次紧密排列,没有出现windows中将函数回退地址的入栈时间放于参数之后,使参数和变量之间有四字节空隙的情况。这说明函数的回退地址和一些寄存器的入栈保存另有其他时机。同时注意到,代码中有用sprintf取得变量地址的语句时,工作正常,不会进入hardfault。因此有必要比较两段代码对内存空间造成的影响。
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