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01引言 在STM32的应用中,SPI算是用的比较多的外设了,也是单片机最常见外设之一。客户说它执行了关闭SPI的代码,竟然会导致Flash中的WRPERR标志置位,致使应用碰到一些问题。这就奇怪了,SPI和内部Flash看起来是风马牛不相及的事情,为什么会发生这种事呢?一起来看看吧。 - S9 K/ j* y6 _% u+ I4 d0 R8 | 2.1 问题起源 客户在使用STM32L072RBT6的时候,使用STM32 CubeL0库,在程序编写时,发现执行关闭SPI代码时,会导致Flash的写保护错误标志WRPERR置位,导致其后面准备写EEPROM的时候,就无法对EEPROM写入了。 客户使用两个标志flag1和flag2,来观察WRPERR标志的变化。代码如图1所示。 7 E6 U+ D% _( _3 n9 [. P ![]() 图1.用户测试代码 - F6 ^& ^1 I3 p: N8 O( i 在执行这个代码时,前面flag1还等于0,执行到flag2那句,就变成flag2等于1了,同样地取了WRPERR标志位的值。所以客户就怀疑执行_HAL_SPI_DISABLE()会把Flash的WRPERR标志置1了。 ! ^. i( f& N3 c3 u- y4 y: o% X 因为在对EEPROM编程中,需要先调用位于stm32l0xx_hal_flash.c中的FLASH_WaitForLastOperation()函数,此函数中,将会对Flash所有错误标志进行检查,如果出现了错误,它则返回HAL_ERROR,导致后续对EEPROM的编程不会被执行。 2.2 问题重现 " c7 p6 o2 t3 w5 B; E) A8 s 使用NUCLEO-L053R8来验证客户的这个问题。在\STM32Cube_FW_L0_V1.10.0\Projects\STM32L052R8-Nucleo\Examples\SPI\SPI_FullDuplex_ComPolling例程中直接进行修改测试。 * z4 }6 [: _3 I: c 首先,把客户的测试代码加到例程中SPI初始化之后的位置。如图2所示。 ![]() 图2.测试代码1(位于SPI初始化之后) 编译,并在线调试,发现并没有出现客户所描述的问题。如图3所示。 . g1 p# S/ K2 g. V# ^% B9 |+ \$ z ![]() 图3.测试代码1结果(位于SPI初始化之后) 可以看到,WRPERR的值并没有被置1,Flag1和Flag2的值也都是0。那么,为什么客户说他那边会有这个问题呢? 再回头仔细看一下客户的测试代码,发现客户的测试代码中并没有对SPI进行初始化,其_HAL_SPI_DISABLE()代码是放在其他外设初始化之后的。 : V. p! ]3 K5 Q2 z2 S0 A 好,那么再来修改一下测试代码,把客户这三句测试代码挪动到SPI初始化之前,如图4所示。 ![]() 图4.测试代码2(位于SPI初始化之前) ) O' u6 l- V4 [- B( { 编译,并在线调试,这时,会惊奇地发现客户所描述地问题来了。其结果如图5所示。 : _( O4 u) u/ S6 i# Z ![]() 图5.测试代码2结果(位于SPI初始化之前) 可以看到,这时Flash的WRPERR标志位置1了,测试代码中,flag2的值也跟flag1不同了。 ( i8 T. ~! @7 b' o' ^2 I 再做一个实验,将此处的HAL库写法,改成直接操作寄存器,来试一下。测试代码变成是图6这样的。 3 G7 @( v; P) D, @, l3 Y% g: M, [ ![]() 图6.测试代码3(位于SPI初始化之前,直接操作寄存器) 2 ?9 e9 o* P3 c. R2 h 编译,在线调试,这次又惊喜地发现,问题不见了。结果如图7所示。 2 `5 G2 @4 k! D0 p/ Y$ ~; X ![]() 图7.测试代码3结果(位于SPI初始化之前,直接操作寄存器) 三种操作,为什么只有第二种方式有问题呢?而且为什么错的偏偏是Flash的写保护错误标志WRPERR呢?接下来可以分析一下它们的反汇编代码,看看到底是哪里出问题了。 1 T, S* G# w- r9 @. X 2.3 反汇编分析 对于三种情况,把反汇编拉出来看最清楚其操作过程了。 先分析第一种情况——测试代码位于SPI初始化之后。其反汇编如图8所示。 + \6 {" @( I0 {$ f/ P0 g2 {, q ![]() 图8.测试代码1的反汇编(位于SPI初始化之后) ! S5 n6 g! x5 `4 D: E 从之前的Watch窗口,知道flag1的地址为 0x2000000c,flag2的地址为0x2000000d。 现在对三句C语言测试语句的反汇编语句进行解析,如下: ) v0 L% ~2 D' D8 d# g: y9 k ![]() ![]() 可以看到,这段汇编是一点问题都没有的。 7 x2 B" W1 o9 B4 s8 f4 ] 接下来,先分析第三种情况——也就是测试代码放在SPI初始化之前,但是使用直接操作寄存器的方式。其反汇编如图9所示。 / l8 j! K+ r( l o: d4 c7 z ![]() 图9.测试代码3的反汇编(位于SPI初始化之前,直接操作寄存器) 从之前的Watch窗口,知道flag1的地址为0x2000000c,flag2的地址为0x2000000d。 现在对三句C语言测试语句的反汇编语句进行解析,如下: ![]() ![]() 可以看到,这段汇编也是一点问题都没有的。 最后,再来分析一下有问题的第二种情况,也就是测试代码放在SPI初始化之前,但是使用_HAL_SPI_DISABLE()关闭SPI的情况。其反汇编如图10所示。 ![]() 图10.测试代码2的反汇编(位于SPI初始化之前) 从之前的Watch窗口,知道flag1的地址为0x20000008,flag2的地址为0x20000009。 现在对三句C语言测试语句的反汇编语句进行解析,如下: # V6 B. l: X& g( e ![]() ![]() 可以看到,问题出在哪了?问题就出在“STR R3,[R 2]”这个语句上,这个语句在0x00000000这个位置写值,而0x00000000此时映射的是Flash的地址0x08000000,也就是Stack Pointer的位置。如图11和图12所示。 5 O! L% ~/ M: S; y0 p! g- } ![]() 图11.0x00000000地址的数据 ![]() 图12.0x08000000地址的数据 * T' l; _: C, [; L 首先,这个位置本来就不应该被修改。 6 q7 i* D, Y) W 第二,因为没有对Flash程序存储器进行解锁,就往里边写值,就会造成写保护错误,导致WRPERR标志位置位。所以,可以明白为什么WRPERR会被置位了。 " m* z/ J: X& P 可是关键的问题在哪儿呢?在执行“LDR R2,[R0,#4]”这条语句时,R2本来应该是SPI2_CR1的地址,但是它竟然是0x00000000!如图13所示。 - i) R! [2 p& o6 T8 I ![]() 图13.0x2000000c地址的数据 从Watch窗口来看一下SpiHandle的情况。如图14所示。 ![]() 图14.SpiHandle(未初始化) 从图14可以看到,其实刚才的0x2000000c地址就是SpiHandle结构体的地址,也是SpiHandle.Instance的地址,而SpiHandle.Instance的值为0。SpiHandle.Ins tance.CR1的地址为0x0,导致显示它装载的值是Stack pointer的值0x20000468,这里本应该是SPI2_CR1的地址和SPI2_CR1的值。 也就是因为这里的问题,才会导致了后面的WRPERR错误。 ( k! R' @1 |2 `" D: s+ n; x% X 2.4 代码分析 再回到代码这边来看一下,有问题的代码究竟是有什么情况。客户的代码主要就是一句关闭SPI的语句“_HAL_SPI_DISABLE(&SpiHandle);”。 这个语句是怎么解析的?它再stm32l0xx_hal_spi.h中解析,如图15所示。 7 O$ B& i% y+ Z' f ![]() 图15._HAL_SPI_DISABLE函数 看到这个函数时,看到了重要的字眼——“Instance”!就明白是什么问题了,因为这个SpiHandle.Instance还没有被初始化呢!这也说明了为什么在图14中,看到的SpiHandle.Instance的值为0x0,而SpiHandle.Instance. CR2的值为0x20000468。关键就在于这个SpiHandle. Instance还没有初始化。 所以,把客户的测试代码放在SPI初始化代码之后没有问题,就是因为这个SpiHandle.Instance已经被初始化过了。所以,它不会有问题。 * O( B& e- s" k3 [ 本来客户的代码就没有必要这么写,因为SPI都没初始化,对它进行关闭并没有什么意义。 如果非要在这里关闭SPI的话,那就要先对SpiHandle.Instance进行初始化才行。如图16所示。 , ]9 q- f X5 `3 w. p" i ![]() 图16._HAL_SPI_DISABLE函数 加了“SpiHandle.Instance=SPIx;”初始化后,再跑这段代码,就不会出现客户所说的问题了。 3 r. {! m, I) o 现在再来看一下SpiHandle的情况。 ![]() 图17.SpiHandle(SpiHandle.Instance已初始化) 经过对SpiHandle.Instance的初始化,这里就可以看到SpiHandle.Instance的值为0x40003800了,为SPI2外设寄存器的基地址,而且可以看到SpiHandle.Instance. CR1的地址就是SPI2_CR1的地址0x40003800,值也是SPI2_CR1的值0x0了。 在用户代码中,SpiHandle只是定义了SPI_HandleTypeDef结构体,其各种参数并还没有进行实际初始化。在没有初始化的前提下,对其进行操作时不对的,也是危险的,应该在写代码的时候引起重视。 使用HAL库的时候,如果要对一个外设进行任何的操作,请务必记得它是被初始化过的。否则,出了问题可能都不一定知道。 转载自: STM32单片机 如有侵权请联系删除 |
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