【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 · 发表于 2018-4-24 01:57:42

SEGGER 硬件异常代码和手册：

HardFaultHandler.zip (4.57 KB, 下载次数: 356)

AN00016_AnalyzingHardFaultsOnCortexM.pdf (103.64 KB, 下载次数: 422)

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: 490)

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
QQ截图20180424015715.png

2、在Watch1窗口添加变量_Continue
QQ截图20180424015822.png

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：
QQ截图20180424020327.png

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

/*********************************************************************
*
* Static data
*
**********************************************************************
*/
#if DEBUG
static volatile unsigned int _Continue; // Set this variable to 1 to run further
static struct {
struct {
volatile unsigned int r0; // Register R0
volatile unsigned int r1; // Register R1
volatile unsigned int r2; // Register R2
volatile unsigned int r3; // Register R3
volatile unsigned int r12; // Register R12
volatile unsigned int lr; // Link register
volatile unsigned int pc; // Program counter
union {
volatile unsigned int byte;
struct {
unsigned int IPSR : 8; // Interrupt Program Status register (IPSR)
unsigned int EPSR : 19; // Execution Program Status register (EPSR)
unsigned int APSR : 5; // Application Program Status register (APSR)
} bits;
} psr; // Program status register.
} SavedRegs;
union {
volatile unsigned int byte;
struct {
unsigned int MEMFAULTACT : 1; // Read as 1 if memory management fault is active
unsigned int BUSFAULTACT : 1; // Read as 1 if bus fault exception is active
unsigned int UnusedBits1 : 1;
unsigned int USGFAULTACT : 1; // Read as 1 if usage fault exception is active
unsigned int UnusedBits2 : 3;
unsigned int SVCALLACT : 1; // Read as 1 if SVC exception is active
unsigned int MONITORACT : 1; // Read as 1 if debug monitor exception is active
unsigned int UnusedBits3 : 1;
unsigned int PENDSVACT : 1; // Read as 1 if PendSV exception is active
unsigned int SYSTICKACT : 1; // Read as 1 if SYSTICK exception is active
unsigned int USGFAULTPENDED : 1; // Usage fault pended; usage fault started but was replaced by a higher-priority exception
unsigned int MEMFAULTPENDED : 1; // Memory management fault pended; memory management fault started but was replaced by a higher-priority exception
unsigned int BUSFAULTPENDED : 1; // Bus fault pended; bus fault handler was started but was replaced by a higher-priority exception
unsigned int SVCALLPENDED : 1; // SVC pended; SVC was started but was replaced by a higher-priority exception
unsigned int MEMFAULTENA : 1; // Memory management fault handler enable
unsigned int BUSFAULTENA : 1; // Bus fault handler enable
unsigned int USGFAULTENA : 1; // Usage fault handler enable
} bits;
} syshndctrl; // System Handler Control and State Register (0xE000ED24)
union {
volatile unsigned char byte;
struct {
unsigned char IACCVIOL : 1; // Instruction access violation
unsigned char DACCVIOL : 1; // Data access violation
unsigned char UnusedBits : 1;
unsigned char MUNSTKERR : 1; // Unstacking error
unsigned char MSTKERR : 1; // Stacking error
unsigned char UnusedBits2 : 2;
unsigned char MMARVALID : 1; // Indicates the MMAR is valid
} bits;
} mfsr; // Memory Management Fault Status Register (0xE000ED28)
union {
volatile unsigned int byte;
struct {
unsigned int IBUSERR : 1; // Instruction access violation
unsigned int PRECISERR : 1; // Precise data access violation
unsigned int IMPREISERR : 1; // Imprecise data access violation
unsigned int UNSTKERR : 1; // Unstacking error
unsigned int STKERR : 1; // Stacking error
unsigned int UnusedBits : 2;
unsigned int BFARVALID : 1; // Indicates BFAR is valid
} bits;
} bfsr; // Bus Fault Status Register (0xE000ED29)
volatile unsigned int bfar; // Bus Fault Manage Address Register (0xE000ED38)
union {
volatile unsigned short byte;
struct {
unsigned short UNDEFINSTR : 1; // Attempts to execute an undefined instruction
unsigned short INVSTATE : 1; // Attempts to switch to an invalid state (e.g., ARM)
unsigned short INVPC : 1; // Attempts to do an exception with a bad value in the EXC_RETURN number
unsigned short NOCP : 1; // Attempts to execute a coprocessor instruction
unsigned short UnusedBits : 4;
unsigned short UNALIGNED : 1; // Indicates that an unaligned access fault has taken place
unsigned short DIVBYZERO : 1; // Indicates a divide by zero has taken place (can be set only if DIV_0_TRP is set)
} bits;
} ufsr; // Usage Fault Status Register (0xE000ED2A)
union {
volatile unsigned int byte;
struct {
unsigned int UnusedBits : 1;
unsigned int VECTBL : 1; // Indicates hard fault is caused by failed vector fetch
unsigned int UnusedBits2 : 28;
unsigned int FORCED : 1; // Indicates hard fault is taken because of bus fault/memory management fault/usage fault
unsigned int DEBUGEVT : 1; // Indicates hard fault is triggered by debug event
} bits;
} hfsr; // Hard Fault Status Register (0xE000ED2C)
union {
volatile unsigned int byte;
struct {
unsigned int HALTED : 1; // Halt requested in NVIC
unsigned int BKPT : 1; // BKPT instruction executed
unsigned int DWTTRAP : 1; // DWT match occurred
unsigned int VCATCH : 1; // Vector fetch occurred
unsigned int EXTERNAL : 1; // EDBGRQ signal asserted
} bits;
} dfsr; // Debug Fault Status Register (0xE000ED30)
volatile unsigned int afsr; // Auxiliary Fault Status Register (0xE000ED3C), Vendor controlled (optional)
} HardFaultRegs;
#endif

复制代码

eric2013 · 发表于 2018-4-24 02:20:59

如果喜欢使用MDK自带的，看此贴即可：

https://forum.anfulai.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 · 发表于 2018-4-24 02:37:04

leiyitan · 发表于 2018-4-24 03:12:58

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

hpdell · 发表于 2018-4-24 10:40:15

使用貌似蛮复杂的啊
先收藏，以后有空再研究

suozhang · 发表于 2018-4-24 13:25:49

MARK 一下

一毛 · 发表于 2018-6-22 11:49:41

确实很有用，好贴

雷鹏 · 发表于 2018-7-7 20:35:48

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 · 发表于 2018-7-7 20:36:52

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 · 发表于 2018-7-8 03:49:10

雷鹏发表于 2018-7-7 20:36
不好意思回复错了帖子

，没关系

jplzl10000 · 发表于 2018-7-22 09:15:38

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 · 发表于 2018-7-22 09:45:46

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 · 发表于 2018-9-27 14:53:09

本帖最后由 hpdell 于 2018-9-27 15:31 编辑

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 · 发表于 2018-9-28 00:34:01

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 · 发表于 2018-9-28 09:15:13

本帖最后由 hpdell 于 2018-9-28 11:08 编辑

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 · 发表于 2018-9-29 03:01:52

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 · 发表于 2018-9-29 14:32:47

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 · 发表于 2023-8-21 12:50:35

这个和调试器没关系吧，也不需要SWO功能吧

eric2013 · 发表于 2023-8-22 08:50:05

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 · 发表于 2023-12-6 09:00:45

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 · 发表于 2023-12-7 08:07:22

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://forum.anfulai.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 · 发表于 2023-12-7 09:16:37

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 · 发表于 2023-12-7 10:43:52

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。

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[NUCLEO-H743ZI] 【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