一、前言
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。

6 ]7 `% O, D7 m! P0 I( ?: Y! a二、问题分析
( @/ q" b: V( }, F5 a" m9 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。
  U+ t7 a$ W$ O' a8 t  W
8 B. f2 S& ~7 h2 y/ I

$ }' _# c7 h( Y9 V7 f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。



$ p. p* H: H; B2 _2 v% C
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。
* n1 }8 N6 P& G1 d' S! Z  j

! X. w! e. @: ], X& |+ n
( D1 g: F# ^* }1 l+ V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。
" L" `. p) l# E, q5 X
: P; F6 j( K" ^! |  X' P% u0 E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。



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。
& d% F3 M& z) F+ M1 x; h


三、解决方法
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。
% V4 N- j7 N2 A9 N

1 r. g. ?! I6 M! b& U' @) R) S3 e$ d( c

1. void MPU_Config(void)
   
2. {
   % ?; ]& i. ]* h" ]8 D
3. MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct = {0};
   
4. MPU_Attributes_InitTypeDef MPU_AttributesInit = {0};
   ; q2 E6 y- k# H9 v& a( s3 f/ a
5. 
   
6. 
   3 C7 f( g: y2 X* l+ {; S
7. /* Disables the MPU */
   , U$ e, B4 H! L/ K
8. HAL_MPU_Disable();
   
9. 
   
10. 
    , `2 Z* @. n, a" y
11. /** Initializes and configures the Region and the memory to be protected
    5 D! G8 `2 ], r) z0 a4 \0 C" X
12. */
    
13. MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
    
14. MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
    : }( s! y6 z  Z3 p; l! V! j; M
15. MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x08FFF000;
    
16. MPU_InitStruct.LimitAddress = 0x08FFFFFF;
    : b6 `& I% D$ W) @1 u2 M
17. MPU_InitStruct.AttributesIndex = MPU_ATTRIBUTES_NUMBER0;
    
18. MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_ALL_RO;
    8 ]( y, G. w0 @
19. MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_DISABLE;
    $ E' [  {# g! P
20. MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
21. 
    : X$ `8 U7 B" X8 m
22. 
    
23. HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    " R! Z. d, r/ l3 \" \7 N+ Y1 w
24. MPU_AttributesInit.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
    / ]' s) I1 K0 ]2 H; z
25. MPU_AttributesInit.Attributes = INNER_OUTER (MPU_DEVICE_nGnRnE | MPU_NOT_CACHEABLE
    
26. | MPU_TRANSIENT | MPU_NO_ALLOCATE);
    
27. 
    
28. 
    ! g' F9 X/ m2 F* J: }
29. HAL_MPU_ConfigMemoryAttributes(&MPU_AttributesInit);
    
30. /* Enables the MPU */
    
31. HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    
32. }

复制代码

2 R. i4 f( [  G3 t& ~- c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。
+ \. J7 K3 M5 ^6 ?0 V
7 Q; y- i% Y, W

1. uint16_t TS_CAL1_Val,TS_CAL2_Val;
   
2. 
   
3. 
   ' N# P0 G/ A* h2 `5 e
4. uint16_t *TS_CAL1 = (uint16_t *)0x08fff814;
   : W: i' [) N6 i, B
5. uint16_t *TS_CAL2 = (uint16_t *)0x08fff818;
   
6. TS_CAL1_Val = *TS_CAL1;
   - h0 b( D+ S; U8 `. g3 z3 c1 {
7. TS_CAL2_Val = *TS_CAL2;

复制代码

9 v- P6 Y5 h! W+ N四、总结
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。
% g% n' }: I& l) w  |. O
# q# }) N; n5 f$ ]
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一键三连，学习起来