一、前言
$ m) J5 F- z& y* Q" I7 h0 ` r有客户反馈,在使用 STM32H5 读取温度传感器校准值地址时,会进入 HardFault,而在其他系列芯片中读取这个参数时并没有此现象。在 NUCLEO-H563ZI 开发板上去复现此问题,发现只有开启 ICACHE 后才会复现,初步验证说明进入 HardFault 与 ICACHE 相关,如果直接关闭ICACHE 虽然可以解决进入 HardFault 的问题,但势必会影响代码执行的效率。所以,我们希望能找到一种更好的方式去处理此问题。
$ S7 l/ S3 m2 J+ M5 t
$ b' m& l+ w7 k0 \二、问题分析1 R3 w, @1 {% p9 v* P2 V
经 Datasheet 查询,两个温度传感器校准值 TS_CAL1 和 TS_CAL2 的地址分别为 0x08FF F814-0x08FF F815 和 0x08FF F818-0x08FF F819。9 M$ z) t2 D7 e& i6 H
6 m, [" l( f7 i6 N j4 \" _
' ]% q8 x" M& A6 [7 _
3 ^# N3 ^2 J7 z6 H) r. E
根据下表,可以知道 TS_CAL1 和 TS_CAL2 是属于 Read-only 区域的,而 Read-only 区域是通过 AHB system bus 访问的。
/ Z ~, K5 j2 M1 Q2 J/ K& q/ Q1 H/ t6 r
; b: Z: e) C! g$ t5 G; f e% d1 g
: E7 L/ S8 S+ f! i/ h. Q' }6 B s
4 V# W: P" F0 O# z- o" G& f7 W% G根据参考手册的描述,所有的 AHB memory 默认都是 cacheable 的,对于无法实现缓存的区域(OTP、RO、data area),必须使用 MPU 来禁用本地缓存。
+ O7 O p' t* {' k, y4 u* Q* U3 u: q" L8 E) ]) e; L4 N
3 m7 Q1 d5 f/ `; O" L4 B8 b
& \, L# ]& V5 H8 @2 F+ M7 Y8 k也就是说,不仅是 TS_CAL1 和 TS_CAL2,其实整个 OTP、RO(Table 39)、data area区域的访问都无法经过 Cache,需要使用 MPU 将其配置为 none-cacheable 属性。
* Z m3 @6 Q" \5 R! M! Y X: n! F
既然知道了问题所在,那剩下的问题就是确定 OPT、RO、data area 各个区域的地址,data area 是由用户选项字节配置的可进行 100k 次擦除的区域,用于存储用户掉电不丢失的数据,需要根据实际的配置去设置 MPU 区域。剩下的就是 OPT 和 RO 区域,在 STM32H563 中,分别有 2K byte。
' M8 g7 k" t* N* ]: K. y% j1 e h: I: G% I
' R" v$ g, i7 d: w! A) h' f3 l2 Y+ J
OTP 的地址为[0x08FF F000-0x08FF F7FF]和 RO 的地址为[0x08FF F800-0x08FF FFFF],两个地址其实是连续的。; l- Y3 j8 P- n" b# r- v, a
' Y# [1 p3 s: z, v" |
- H s- ]( u) E3 B- G. A6 m% c% T2 n4 K3 o6 W, L
三、解决方法9 y- }( u' q# C3 s- Y+ e
经上述分析后,我们只需要把[0x08FF F000-0x08FF FFFF]这段地址区域设置为 none cacheable,通过 CubeMX 进行配置。% I) p6 q" T# B2 {3 c
5 ?, [$ ?# R) p' d" C: a
8 c3 ?0 [) K3 z( h5 }+ E1 U# p+ ^! U
- void MPU_Config(void)
! J; v% k& `) D+ b: I - {6 X9 i: I& a! |
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct = {0};
' p7 H1 H; ]& d r: j* F - MPU_Attributes_InitTypeDef MPU_AttributesInit = {0};
[( l) K. [$ @* S - , P4 B7 k* h: p
( {2 d, A% C( `3 ?* M- /* Disables the MPU */
4 E1 ~2 G3 e9 w! j( H8 ?/ x0 r - HAL_MPU_Disable();$ X/ W* v* H( T1 G
- ; {. B( a$ h! K5 V0 `5 l
3 M% k- ]9 {* P9 \- /** Initializes and configures the Region and the memory to be protected
S; R4 A A2 g* d/ x0 s( O - */
3 z3 D3 b0 b" V3 B - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;( o& E! U% ]% y7 ~
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;; ^$ a" `5 @) q. I) Y6 S$ o& L
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x08FFF000;
6 H: n$ b: b& k: A - MPU_InitStruct.LimitAddress = 0x08FFFFFF;: v, T( W, q) Y4 S* T, \
- MPU_InitStruct.AttributesIndex = MPU_ATTRIBUTES_NUMBER0;9 j. \- U4 J) u6 k4 Q/ k/ ]
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_ALL_RO;
# O3 w6 X. z2 O/ g6 j4 @" ` q/ T - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_DISABLE;; J* E7 Q. ?; S% G
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;" J% B$ m# b2 {2 T
- 3 k1 Z3 x" B2 C% K5 i' s8 V
- # i" o# w) [$ G5 Q2 r
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
9 U" [# G6 a+ s. w0 p4 Z9 { - MPU_AttributesInit.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
- L2 A3 t Y0 R W: o* V( Z2 w8 u - MPU_AttributesInit.Attributes = INNER_OUTER (MPU_DEVICE_nGnRnE | MPU_NOT_CACHEABLE V" v y# P4 k2 o
- | MPU_TRANSIENT | MPU_NO_ALLOCATE);
. B4 L: Q. T$ h0 O% {- w
* e+ B2 h. _6 u: [2 w5 P- 3 G! g% i' B9 Z7 p3 D/ a3 c x( U
- HAL_MPU_ConfigMemoryAttributes(&MPU_AttributesInit);1 R2 S0 J5 W9 z0 Q" F! a* Z8 q
- /* Enables the MPU */
% w, {! s- M% N. h* _( e - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);& |; R1 F4 ]" @
- }
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# u/ s7 W2 s7 C, r经 MPU 配置 OTP 和 RO 的内存访问属性后,就可以正常去读取温度传感器校准值了,同时属于这两个区域的其他值,如 UID、Flash Size、Package 等信息也能正常读取了。/ ]+ a+ m0 ?4 w; a! P
! | J" }& M u5 {8 O# l( x
- uint16_t TS_CAL1_Val,TS_CAL2_Val;& r: Y+ i! @% U7 ?0 g! _
- 7 H3 c% ~& l- H) ]. Y) c+ F7 Q
- - i6 j. O4 h- T
- uint16_t *TS_CAL1 = (uint16_t *)0x08fff814;* j- p. S% x- ~
- uint16_t *TS_CAL2 = (uint16_t *)0x08fff818;. ~# W$ N- q; @! Q: T
- TS_CAL1_Val = *TS_CAL1;
# G6 y: R& a+ J- c5 J C: J. m0 _ - TS_CAL2_Val = *TS_CAL2;
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) x, |7 ?) N5 r/ p! r四、总结
- ]7 ^* ^" _/ U温度传感器校准值及 UID 等一些信息在 H5 中属于只读区域,而这个区域在 AHB 访问时,默认内存属性为 cacheable,需要通过 MPU 把这些区域设置为 none-cacheable,才能正常访问。每个系列的芯片架构都或多或少有差别,当按以往经验操作不能实现功能时,不妨对照相应芯片的数据手册、参考手册、应用笔记、甚至勘误手册,也许就能发现问题所在。: T+ K: U, q0 q% v
, I r6 L% y( M/ ]8 l* w
, u8 X3 `4 o; x( d
转载自: STM32
3 `5 Y9 `& Q, n. \如有侵权请联系删除. L7 ?) U5 A" T& V7 \
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