近期，合作厂家开发了1款产品，基于STM32F405系列一个64pin MCU，在使用过程中，整机掉电更换另一个部件，再上电后发现这个产品不工作了。发回厂家发现STM32内部flash数据被改写了，前几行被改成了0，导致程序无法正常启动。

在厂家实验室，我们协助定位问题，反复多次上下电模拟现场场景，有概率在多个实验样品上复现了故障，平均上下电20~30次能出一次。也是内部flash被改写，被改写的位置不固定，但全是前几行，有的是1行，有的是12行，有的是123行，被改的地方全变成0。

FLASH数据修改前后

图一 被改写的flash数据前后对比

继续实验，厂家的MCU系统设计上，VDD和VDDA采用的两个不同的电源供电，我们抓取了这两个电源的下电波形，发现两个电源掉电时间和速度不一致，VDDA先掉电，VDD后掉电，且由于VDD采用的是开关电源，输出电容比较大，掉电速度也很慢。

VDD与VDDA

图二 VDDA(黄)与VDD(蓝)下电波形

继续测试，抓取MCU的电源和NRST复位信号，可以看到复位信号在掉电时有一个异常的解复位脉冲。

VDDA与RST

图三 VDDA(黄)与NRST(蓝)下电波形

VDD与RST

图四 VDD(蓝)与NRST(黄)下电波形

我们分析：第一次NRST的下降沿，为MCU内部PVD（可编程电压检测），这个模块监控VDD/VDDA的电压状态，当VDDA掉到程序设置的1.8V时，MCU主动拉低了NRST管脚4ms左右，（厂家在NRST管脚外部设计了一个10k的上拉到VDD的电阻和一个100nF到地的去抖电容），4ms后，NRST释放，外部RC通过未掉电完全的VDD充电，于是有了异常的上升沿，造成MCU被解复位。随着VDD持续掉电，到达MCU 的PDR(掉电复位)门限后，MCU再次主动拉低NRST管教，此时主动拉低持续了70ms左右，之后VDD掉电至500mV左右，NRST管脚再次释放充电，后随着VDD降为0。

通过以上现象，我们怀疑，在掉电过程中，MCU在电源不稳的条件下解复位了一次，可能出现工作异常导致flash被改写。

于是我们在VDD电源输出端加上一个200欧姆的泄放电阻，在掉电时能够提供一个输出电容的快速放电回路，我们再此抓取掉电波形，发现复位管脚的异常脉冲已经被大幅削弱，达不到解复位条件。

VDD加200欧电阻后与RST波形

图五 修改后的复位(黄)与VDD(蓝)波形

把修改后的产品再次做反复上下点的测试，通过自动化测试挂测了一晚上，没有在复现问题。

至此，通过实验现象来看，问题根因应该就在电源和NRST复位管脚，优化后能够解决问题。

但是我们仍有一个怀疑点没有解开：
通过查看MCU手册，我们看到这样的描述：

手册

图六 STM32参考手册相关描述

同厂家软件开发人员咨询，他们在程序中没有做任何操作内部flash的动作，尤其是写操作和擦除操作。并且我们要求他们在工程中全局搜索了 写flash和擦flash的库函数关键字，也确实没有调用。那么这个改写动作是怎么完成的呢？（后来我们又做了加上写保护的动作，发现还是会出同样的问题），或者在这个电源不稳状态下，MCU被解复位初始化，程序从flash启动的动作被打断也能轻易改写内部数据吗？发生问题的机理又是什么呢？

虽然最终问题现象指向的大概率是硬件设计上的问题，由于以上问题我们没有办法理论解释，导致公司的专家甚至怀疑这颗MCU作为工业应用的可靠性，需要我们继续找出根因。  

或者我们问题原因还有别的方向？

由于个人对这颗芯片的了解有限，跪求论坛各位大神指点，欢迎留言交流哦~

个人邮箱zhiyu_nice@outlook.com
再次感谢~

是哪一部分被改了？你上电的时候有没有写的函数？

1+1=2 发表于 2022-10-19 07:49
是哪一部分被改了？你上电的时候有没有写的函数？

哈喽你好，我昨天写的帖子由于字数问题正文没有显示，现在我刷新了正文，具体改动点和现象我描述在正文了，欢迎交流~

楼主观察和分析的很仔细，从初始的程序内容变化到上下电的关键信号检测，发现了异常的方向，像您学**。
从信号上看，引起了复位的异常。 通常上下电复位异常会引起很多故障，曾经有一次听朋友说过会改写内容。从厂家的手册上看，的确说明了VDDA的电压与VDD压差是有限的，毕竟给同一芯片内不同电路供电。所以还是建议楼主修改一下硬件，使得上电和下电时电压尽量一致。
附图厂家说明的部分。

楼主观察和分析的很仔细，从初始的程序内容变化到上下电的关键信号检测，发现了异常的方向，像您学**。
从信号上看，引起了复位的异常。 通常上下电复位异常会引起很多故障，曾经有一次听朋友说过会改写内容。从厂家的手册上看，的确说明了VDDA的电压与VDD压差是有限的，毕竟给同一芯片内不同电路供电。所以还是建议楼主修改一下硬件，使得上电和下电时电压尽量一致。
附图厂家说明的部分。

butterflyspring 发表于 2022-10-19 11:02
楼主观察和分析的很仔细，从初始的程序内容变化到上下电的关键信号检测，发现了异常的方向，像您学**。
从 ...

非常感谢您的建议，这块电源设计确实是存在不足，使用两个不同的电源供电，疏忽了对上下电过程的要求，后续厂家会针对这项优化设计，非常感谢！我们还是想继续探寻在这种异常场景下，Flash数据被改写的具体原因，比如内部总线在什么样的状态下会把读动作变成异常的写动作。