你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

基于STM32看似无法唤醒的一种异常现象经验分享

[复制链接]
攻城狮Melo 发布时间:2023-8-10 15:16
1. 引言
STM32 G0 系列产品具有丰富的外设和强大的处理性能以及良好的低功耗特性,被广泛用于各类工业产品中,包括一些需要低功耗需求的应用。
2. 问题描述

1 L$ \' _0 X7 s" C' y
用户使用STM32G0B1 作为汽车多媒体音响控制器的控制芯片,用来作为收音机频道存贮和各种检测控制。在实验室条件下模拟汽车频繁打火的情形进行测试,连续工作72 小时实验中,进入STOP 模式后,会出现无法再继续运行的情况(屏幕没有显示输出,外部中断无反应)。

- M! ]5 o& i/ t  `0 T. T% M

3 O- \8 z5 N! |. V( b/ L, B( l& [
3. 问题重现
5 q1 q+ A% q- }7 B' l' S  q1 X

2 B* @) N1 o* w2 u) ~
通常调查问题时采取调试监控的方式。但是用户产品是在检测外部掉电时,测外部电压(汽车ACC 电源,轿车12V)下降后,立刻进入低功耗模式,然后通过RTC 和外部中断(PC13 下降沿触发即汽车打火上电)唤醒MCU 继续工作。

5 D- J7 ^2 l* N5 g8 A
那么既然是已经进入低功耗模式,并且在几十个小时内才会出现故障,通常的用ST-LINK 在线调试方式显然很困难重现问题,即使幸运的遇到了故障,也很容易错过引起故障的代码部分,看到了现象却无法定位。

7 I# a' G: p% K( M/ f8 B
在此种情况下,正面分析出问题的可能性极小,况且用户代码量超过200k。这时候采用排除法不失为一种可行的办法。通过增加测试样本数量,进行并行测试提高定位效率。
, B( M. ]5 w, |
图1 是为了方便说明问题,模拟用户关键程序。主要是进入STOP 前后外设的处理,来复现故障现象。

7 T: j8 K2 {2 m8 X
微信图片_20230810151529_1.png
图1 模拟ACC掉电唤醒程序
2 x( P: [$ |# k# \/ O; u3 e
在经过一段时间的实验,并从增加和减少该段代码的排除中,最后验证并定位到下面的代码引起故障发生。
1 R+ U/ X9 Y8 r
微信图片_20230810151529.png
图2 定位到引起的故障代码
: S  k5 i; [& U6 m  P: P8 {) I
反复分析我们可以看到,在进入STOP前,用户需要停止ADC和DMA。但是在停止DMA时,用户程序直接停掉DMA的时钟。从函数名称上看,是从其他软件直接搬过来,并且误以为是DMA的默认初始化动作。
- E6 o' ]6 {( t& L4 y4 C
微信图片_20230810151530_2.png
图3 DMA正确的停止方式

& n7 X; t, z& }. w' |
查询参考手册,停止循环模式的DMA应该从外设停止开始,而不是简单粗暴的停止DMA时钟。而且,在程序顺序上客户是先停止了DMA的时钟然后才去停止ADC的DMA请求。显然,当DMA开始工作时,突然停止时钟会使DMA和总线处于一个不确定阶段状态,因此才有极低概率发生唤醒故障。

, f  y- b2 J: F2 H3 Q; A" U
到此已经找到了发生的原因,按说应该找到了前因后果。但奇怪的是无意中发现振荡器的波形比较奇怪,并不符合低功耗模式。
" X6 X* b6 ]. x& f2 W$ T
微信图片_20230810151530_1.png
图 4 外部振荡器HSE 波形

! }0 {4 a( G; P* h& N
在发生故障状态时发现外部震荡器还在持续震荡,因此判定此时并非进入低功耗模式。利用IAR编译器以HOT PLUG的方式连接调试与观测。

" r" `# G7 V$ |6 x8 R  b9 A
通过调试界面可以看到,代码会不停的进入DMA中断。
2 H  c/ ]7 }+ U3 n& I. l8 g8 K
微信图片_20230810151530.png
图5 故障模式下的调试

8 ~4 M8 P8 t1 {. S" y; I
微信图片_20230810151531.png
图6 代码进入循环过程

1 N2 r8 W+ q* k4 E. X
奇怪的是每次并没有看到DMA的寄存器内容,原因是已经关闭了DMA外设的时钟。所以无法看到任何状态标志。退出中断时在C语言下就无法单步调试了。切换到汇编界面下,可以看到代码可以继续运行到系统时钟配置函数,但是在配置函数中的除法部分进入了循环,然后又发生了DMA中断,并且循环没有出来。

# `) n3 j5 C0 M7 i3 N5 x
显然,正常的调试手段已显示出逻辑的不正常。

  e+ U/ p. Y# ?' x5 f$ L/ m
4.小结

# @7 Y9 B( w7 j2 ]& R) N8 v
至此,情况已经明了。由于软件在进入低功耗前试图关闭ADC加DMA工作,没有按照手册的规范,通过外设停止的方式关闭,而是简单粗暴的关闭DMA时钟,导致总线和运行逻辑出错,无法继续执行。
- h# W: P  }* O0 }, K2 C
外部看起来像是进入低功耗模式后,外部中断触发没有执行,芯片没有唤醒,实际上是DMA进入了不正常的循环中断方式导致了系统卡在循环代码下。

! e8 U6 P+ `+ Y
芯片的外设功能强大,每种外设运行的方式也不相同,因此停止外设时需根据外设特点以及参考手册的建议来实施,切不可按自己想象的方式执行,这样引起隐蔽的偶发故障就很难去定位解决了。

- O8 |( y, V) s' I# A9 ]0 ?# Y3 d
此外ST已经建立好完整强大的生态系统,按照cube 软件库的规范编写调用驱动函数可以避免少走类似的弯路。

2 W" G# x: i* R
转载自: STM32单片机
如有侵权请联系删除

7 [4 k& @( Y2 z& h8 N( ]) H5 o

6 w- K+ Q! v, L
收藏 评论0 发布时间:2023-8-10 15:16

举报

0个回答
关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32N6 AI生态系统
STM32MCU,MPU高性能GUI
ST ACEPACK电源模块
意法半导体生物传感器
STM32Cube扩展软件包
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版