【STM32H743实验例程】实验16：STM32H743移植SEGGER硬件异常分析代码，比较实用，含使用说明

eric2013

SEGGER 硬件异常代码和手册：
HardFaultHandler.zip (4.57 KB, 下载次数: 328)

2018-4-24 01:53 上传

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AN00016_AnalyzingHardFaultsOnCortexM.pdf (103.64 KB, 下载次数: 387)

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实验介绍
开发平台：官方STM32H743 NUCLEO板子
开发环境：MDK5.25正式版
软件版本：
（1）CMSIS软件包 V5.3.0
（2）H7的HAL库版本 V1.2.0

例程下载： 实验16：STM32H743移植SEGGER的硬件异常分析代码.7z (1.1 MB, 下载次数: 462)

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1、测试方法比较简单，进入调试状态，全速运行，然后按下User按键，就好进入硬件异常中断，此时停止调试，程序就好自动定位到如下位置


2、在Watch1窗口添加变量_Continue


3、修改为任何非0数值，就可以继续单步调试。这个代码后面还有一个第1步中的while循环，也可以继续采用第2步的方法修改。退出硬件异常后就是大家进入硬件异常前下一条要执行的指令（可能还是这个函数本身，因为一个函数由多个指令完成）。定位到出问题的位置：



4、怎么查看原因分析，看这个，继续在Watch1里面添加HardFaultRegs结构变量，这个结构体变量添加了所有大家想看的东西



5、具体上面的变量代表什么含义呢，代码里面有详细注释

1. /*********************************************************************
   
2. *
   
3. *       Static data
   
4. *
   
5. **********************************************************************
   
6. */
   
7. #if DEBUG
   
8. static volatile unsigned int _Continue;  // Set this variable to 1 to run further
   
9. 
   
10. static struct {
    
11.   struct {
    
12.     volatile unsigned int r0;            // Register R0
    
13.     volatile unsigned int r1;            // Register R1
    
14.     volatile unsigned int r2;            // Register R2
    
15.     volatile unsigned int r3;            // Register R3
    
16.     volatile unsigned int r12;           // Register R12
    
17.     volatile unsigned int lr;            // Link register
    
18.     volatile unsigned int pc;            // Program counter
    
19.     union {
    
20.       volatile unsigned int byte;
    
21.       struct {
    
22.         unsigned int IPSR : 8;           // Interrupt Program Status register (IPSR)
    
23.         unsigned int EPSR : 19;          // Execution Program Status register (EPSR)
    
24.         unsigned int APSR : 5;           // Application Program Status register (APSR)
    
25.       } bits;
    
26.     } psr;                               // Program status register.
    
27.   } SavedRegs;
    
28. 
    
29.   union {
    
30.     volatile unsigned int byte;
    
31.     struct {
    
32.       unsigned int MEMFAULTACT    : 1;   // Read as 1 if memory management fault is active
    
33.       unsigned int BUSFAULTACT    : 1;   // Read as 1 if bus fault exception is active
    
34.       unsigned int UnusedBits1    : 1;
    
35.       unsigned int USGFAULTACT    : 1;   // Read as 1 if usage fault exception is active
    
36.       unsigned int UnusedBits2    : 3;
    
37.       unsigned int SVCALLACT      : 1;   // Read as 1 if SVC exception is active
    
38.       unsigned int MONITORACT     : 1;   // Read as 1 if debug monitor exception is active
    
39.       unsigned int UnusedBits3    : 1;
    
40.       unsigned int PENDSVACT      : 1;   // Read as 1 if PendSV exception is active
    
41.       unsigned int SYSTICKACT     : 1;   // Read as 1 if SYSTICK exception is active
    
42.       unsigned int USGFAULTPENDED : 1;   // Usage fault pended; usage fault started but was replaced by a higher-priority exception
    
43.       unsigned int MEMFAULTPENDED : 1;   // Memory management fault pended; memory management fault started but was replaced by a higher-priority exception
    
44.       unsigned int BUSFAULTPENDED : 1;   // Bus fault pended; bus fault handler was started but was replaced by a higher-priority exception
    
45.       unsigned int SVCALLPENDED   : 1;   // SVC pended; SVC was started but was replaced by a higher-priority exception
    
46.       unsigned int MEMFAULTENA    : 1;   // Memory management fault handler enable
    
47.       unsigned int BUSFAULTENA    : 1;   // Bus fault handler enable
    
48.       unsigned int USGFAULTENA    : 1;   // Usage fault handler enable
    
49.     } bits;
    
50.   } syshndctrl;                          // System Handler Control and State Register (0xE000ED24)
    
51. 
    
52.   union {
    
53.     volatile unsigned char byte;
    
54.     struct {
    
55.       unsigned char IACCVIOL    : 1;     // Instruction access violation
    
56.       unsigned char DACCVIOL    : 1;     // Data access violation
    
57.       unsigned char UnusedBits  : 1;
    
58.       unsigned char MUNSTKERR   : 1;     // Unstacking error
    
59.       unsigned char MSTKERR     : 1;     // Stacking error
    
60.       unsigned char UnusedBits2 : 2;
    
61.       unsigned char MMARVALID   : 1;     // Indicates the MMAR is valid
    
62.     } bits;
    
63.   } mfsr;                                // Memory Management Fault Status Register (0xE000ED28)
    
64. 
    
65.   union {
    
66.     volatile unsigned int byte;
    
67.     struct {
    
68.       unsigned int IBUSERR    : 1;       // Instruction access violation
    
69.       unsigned int PRECISERR  : 1;       // Precise data access violation
    
70.       unsigned int IMPREISERR : 1;       // Imprecise data access violation
    
71.       unsigned int UNSTKERR   : 1;       // Unstacking error
    
72.       unsigned int STKERR     : 1;       // Stacking error
    
73.       unsigned int UnusedBits : 2;
    
74.       unsigned int BFARVALID  : 1;       // Indicates BFAR is valid
    
75.     } bits;
    
76.   } bfsr;                                // Bus Fault Status Register (0xE000ED29)
    
77.   volatile unsigned int bfar;            // Bus Fault Manage Address Register (0xE000ED38)
    
78. 
    
79.   union {
    
80.     volatile unsigned short byte;
    
81.     struct {
    
82.       unsigned short UNDEFINSTR : 1;     // Attempts to execute an undefined instruction
    
83.       unsigned short INVSTATE   : 1;     // Attempts to switch to an invalid state (e.g., ARM)
    
84.       unsigned short INVPC      : 1;     // Attempts to do an exception with a bad value in the EXC_RETURN number
    
85.       unsigned short NOCP       : 1;     // Attempts to execute a coprocessor instruction
    
86.       unsigned short UnusedBits : 4;
    
87.       unsigned short UNALIGNED  : 1;     // Indicates that an unaligned access fault has taken place
    
88.       unsigned short DIVBYZERO  : 1;     // Indicates a divide by zero has taken place (can be set only if DIV_0_TRP is set)
    
89.     } bits;
    
90.   } ufsr;                                // Usage Fault Status Register (0xE000ED2A)
    
91. 
    
92.   union {
    
93.     volatile unsigned int byte;
    
94.     struct {
    
95.       unsigned int UnusedBits  : 1;
    
96.       unsigned int VECTBL      : 1;      // Indicates hard fault is caused by failed vector fetch
    
97.       unsigned int UnusedBits2 : 28;
    
98.       unsigned int FORCED      : 1;      // Indicates hard fault is taken because of bus fault/memory management fault/usage fault
    
99.       unsigned int DEBUGEVT    : 1;      // Indicates hard fault is triggered by debug event
    
100.     } bits;
     
101.   } hfsr;                                // Hard Fault Status Register (0xE000ED2C)
     
102. 
     
103.   union {
     
104.     volatile unsigned int byte;
     
105.     struct {
     
106.       unsigned int HALTED   : 1;         // Halt requested in NVIC
     
107.       unsigned int BKPT     : 1;         // BKPT instruction executed
     
108.       unsigned int DWTTRAP  : 1;         // DWT match occurred
     
109.       unsigned int VCATCH   : 1;         // Vector fetch occurred
     
110.       unsigned int EXTERNAL : 1;         // EDBGRQ signal asserted
     
111.     } bits;
     
112.   } dfsr;                                // Debug Fault Status Register (0xE000ED30)
     
113. 
     
114.   volatile unsigned int afsr;            // Auxiliary Fault Status Register (0xE000ED3C), Vendor controlled (optional)
     
115. } HardFaultRegs;
     
116. #endif

复制代码

eric2013

如果喜欢使用MDK自带的，看此贴即可：

http://www.armbbs.cn/forum.ph ... 2%BC%FE%D2%EC%B3%A3



配合MDK的Faults Report看效果更佳，其实就SEGGER做的结构体变量图形化展示。
1、选上自动更新


2、打开Fault Reports



3、出现异常时有更新

eric2013

leiyitan

https://github.com/armink/CmBacktrace
以前用这个东西，但是没有针对7…

hpdell

使用貌似蛮复杂的啊
先收藏，以后有空再研究

suozhang

MARK 一下

一毛

确实很有用，好贴

雷鹏

根据多年经验，大部分是数组越界或者野指针造成内存方位错误造成的，建议楼主好好检查源程序。

雷鹏

雷鹏 发表于 2018-7-7 20:35
根据多年经验，大部分是数组越界或者野指针造成内存方位错误造成的，建议楼主好好检查源程序。

不好意思回复错了帖子

eric2013

雷鹏 发表于 2018-7-7 20:36
不好意思回复错了帖子

，没关系

jplzl10000

进异常最大无非是两种：
内存溢出和硬件操作非法
这种异常调试能定位到出错的入口？

eric2013

jplzl10000 发表于 2018-7-22 09:15
进异常最大无非是两种：
内存溢出和硬件操作非法
这种异常调试能定位到出错的入口？

对，原理比较简单，进去后跳出来

hpdell

eric2013 发表于 2018-7-22 09:45
对，原理比较简单，进去后跳出来

这个方法有没有支持 iar 编译器的啊 ？

目前貌似只支持 mdk 的编译器
另外初始化时，如下的 两个函数貌似只使用了一个 ？

        SEGGER_RTT_Init();    这个是不是不需要进行初始化啊 ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？
        SEGGER_RTT_ConfigUpBuffer(0, "RTT", 0, 0, SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP);  是否只调用这个进行初始化就可以了啊  ？？？

eric2013

hpdell 发表于 2018-9-27 14:53
这个方法有没有支持 iar 编译器的啊 ？

目前貌似只支持 mdk 的编译器

支持。

函数 SEGGER_RTT_Init();要初始化一下。

hpdell

eric2013 发表于 2018-9-28 00:34
支持。

函数 SEGGER_RTT_Init();要初始化一下。

没有看到支持 iar 编译器的 启动文件啊 ？？
另外，如下几个寄存器是 H7 的，我想移植到 F7 上，但是在 F7 的参考资料里面没有找到这个几个寄存器的定义啊 ？
H7 的寄存器定义如下：
#define SYSHND_CTRL  (*(volatile unsigned int*)  (0xE000ED24u))  // System Handler Control and State Register
#define NVIC_MFSR    (*(volatile unsigned char*) (0xE000ED28u))  // Memory Management Fault Status Register
#define NVIC_BFSR    (*(volatile unsigned char*) (0xE000ED29u))  // Bus Fault Status Register
#define NVIC_UFSR    (*(volatile unsigned short*)(0xE000ED2Au))  // Usage Fault Status Register
#define NVIC_HFSR    (*(volatile unsigned int*)  (0xE000ED2Cu))  // Hard Fault Status Register
#define NVIC_DFSR    (*(volatile unsigned int*)  (0xE000ED30u))  // Debug Fault Status Register
#define NVIC_BFAR    (*(volatile unsigned int*)  (0xE000ED38u))  // Bus Fault Manage Address Register
#define NVIC_AFSR    (*(volatile unsigned int*)  (0xE000ED3Cu))  // Auxiliary Fault Status Register



请问一下你是在哪个资料里面找到的啊 ？？

eric2013

hpdell 发表于 2018-9-28 09:15
没有看到支持 iar 编译器的 启动文件啊 ？？
另外，如下几个寄存器是 H7 的，我想移植到 F7 上，但是在 F7 ...

这些都在编程手册。

hpdell

eric2013 发表于 2018-9-29 03:01
这些都在编程手册。

多谢多谢了啊，刚刚下载了，貌似 H7, F7 可以共用啊

木偶

这个和调试器没关系吧，也不需要SWO功能吧

eric2013

木偶 发表于 2023-8-21 12:50
这个和调试器没关系吧，也不需要SWO功能吧

不需要，这个是软件代码和下载器无关。

随风了

我通过这个抓取为什么r0-r3还有lr和pc都是0xffffffff，这个怎么分析，我通过人为的方法让程序死机他能正常抓取，这个现象是怎么回事

eric2013

随风了 发表于 2023-12-6 09:00
我通过这个抓取为什么r0-r3还有lr和pc都是0xffffffff，这个怎么分析，我通过人为的方法让程序死机他能正常 ...

1、寄存器值都无效，估计无法锁定原始位置了。
调整SEGGER硬件异常检测机制检查方法
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=103142

2、精确异常的话，这个BFSR的值是记录触发异常访问的位置，可以看下map文件，这个地方访问什么了

随风了

eric2013 发表于 2023-12-7 08:07
1、寄存器值都无效，估计无法锁定原始位置了。
调整SEGGER硬件异常检测机制检查方法
https://www.armbb ...

1、我使用J_LINK调试了8天一直不会出现这个问题，
     这个__asm("BKPT 0")代替断点，感觉和断点也没有什么区别，暂时不需要打这么多断点，
     通过这个帖子的方法把寄存器保存起来，然后出现后在通过J_LINK调试抓取，抓取结果如上，
2、map不是编译时生成的文件吗，其中主要保存一些变量函数地址，这个怎么查看BFSR的记录

eric2013

随风了 发表于 2023-12-7 09:16
1、我使用J_LINK调试了8天一直不会出现这个问题，
     这个__asm("BKPT 0")代替断点，感觉和断点也没有 ...

可以看这个地址在那个范围里面。