STM32F4 Hard Fault調試

    最近移植一個IAR的UVC工程到STM32F4上進行開發，花費了些時間調試了下一個HardFault問題，在此mark下。

    現象描述

    Reset上電後直接進入HardFault處理函數，沒法進入C環境的main函數

    調試過程

• 捕獲異常現場

    進入Keil Debug模式Reset程序，等待程序跑飛後按下Stop，此時程序應該會停在HardFault_Handler函數處。查看硬fault狀態寄存器（地址： 0xE000ED2C）確認hard fault類型，以下圖，發現BIT30（FORCED）被置位，手冊指示此hard fault是因爲上訪致使。

    繼續查看用法fault狀態寄存器（UFSR，地址： 0xE000ED2A），存儲器管理fault狀態寄存器（MFSR，地址： 0xE000ED28），總線fault狀態寄存器（BFSR，地址： 0xE000ED29）確認異常類型，以下圖，發現UFSR的BIT3（NOCP）置位，手冊解釋爲 「試圖執行協處理器相關指令」，不過貌似仍是一頭霧水，但至少有點眉目。

• 尋找異常觸發點

    爲了找到觸發異常的指令，咱們先在異常發生前設置斷點，而後使能usage fault中斷（BIT18，地址：0xE000ED24），點擊RUN，等待程序跑飛，而後STOP程序，不出意外的話會發現PC停在UsageFault_Handler（說明咱們以前的判斷是正確的^_^），查看當前SP的地址，而後根據中斷入棧規則去尋找中斷前的PC值。我這邊的SP是0x20003600，那麼咱們就到該地址去尋找PC值吧。

能夠獲取到觸發異常的指令位置在0x80032C4, 異常處理的返回地址在0x800024B，下圖紅色標記處LR的入棧位置，PC比其先入棧。

經過反彙編窗口發現是因爲VMSR這條指令致使，單步調試下能夠發現這條指令在_fp_init中 

如今能夠確認是FPU指令致使的Usage Fault上訪爲Hard Fault

• 尋找對策

    知道緣由後找尋解決方法就比較簡單了，FPU指令不可用應該就是FPU相關的有效位沒使能致使的，在SystemInit中追加FPU的初始化操做便可。在最新的CMSIS中已經追加，不清楚爲何我用的庫裏沒有，好無奈，又是一坑

void SystemInit(void)
{
  /* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
  #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
    SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));  /* set CP10 and CP11 Full Access */
  #endif
  
.............
}

    這個問題還有一個workaround你們能夠試下，就是勾選上" Use MacroLIB "，這是我最開始的對策。