代码收藏家技术教程 2024-07-23

Keil V6编译器体验分享及STM32硬件故障定位方法详解

之前一直是用v5编译，编译速度慢，换成V6编译速度快两倍以上 ,而且 arm 后期只维护v6编译器不再更新v5编译器

Keil MDK自 V5.36 版本之后，默认就不带 Arm Compiler V5版本编译器。如果需要使用 V5 版本编译器，就需要自己下载并安装

V5编译OK的工程，V6有可能编译不过去，就算能过，也不知道会不会出莫名其妙的问题，建议从头开始一个项目的时候使用这个方式。

使用v6编译器需要注意以下:

配置优化选项

http://t.csdnimg.cn/hqSvT

http://t.csdnimg.cn/Jgs9T

使用V6编译器有时候不能跳转到定义

http://t.csdnimg.cn/81A3d

DEBUG 过程中发现的一种现象

出现HardFault等bug时，停止运行后黄色光标无法定位到异常中断处

停止运行

具体分析如下：

模拟栈溢出问题

uint16_t g_arry[5];
for (int i=0;i<1000000;i++)
{
    g_arry[i] +=10;
}

使用V5编译器开启O0等级优化

出现bug停止运行后，黄色光标正常定位：

debug 栈调用窗口正常显示

使用V6编译器且开启O0等级优化：

出现bug停止运行后，黄色光标无法定位，页面停留在启动文件

即使手动切换到HardFault中断所在的文件，也没看到黄色光标

debug 栈调用窗口正常显示：

使用V6编译器且开启O1等级优化：

出现bug停止运行后，黄色光标正常定位：

总结

使用 V5 编译器开启O0等级优化黄色光标正常定位

使用 V6 编译器开启O0等级优化黄色光标无法正常定位，开启O1等级优化黄色光标正常定位

这时我又试了一下使用 V5 编译器开启O1等级优化，发现黄色光标也能正常定位

keil配置使用V6 编译器后，默认的优化等级是O1，V5 编译器默认的优化等级是O1，但是我之前使用V5 编译器时都是会手动改成O0，所以最近使用V6 编译器后我都是改成O0，才发现有上述现象，所以使用V6 编译器还是使用默认优化等级O1比较好

freertos相关：

MDK默认使用的V5编译器，FreeRTOS调用的端口配置信息是RVDS文件夹中的；切换到V6编译器，需要将GCC文件夹中的信息拷贝到RVDS中，进行替换；无需其他修改

在FreeRTOS系统中时钟LWIP功能，且使用MDK的V6编译器；需要做如下修改

a.cc.h文件中的"#define LWIP_TIMEVAL_PRIVATE 0"和"#include <sys/time.h>“这两句话注释掉；大约在第45行cc.h文件中的”#define LWIP_TIMEVAL_PRIVATE 0"和"#include <sys/time.h>"这两句话注释掉；大约在第45行

b. LWIP.c文件中的#if defined ( __CC_ARM )和对应的#endf注释掉，用于释放sio_send，sio_open等操作的

hardfault 定位方法和步骤

错误种类

对于Cortex-M内核，架构采用错误异常的机制来检测问题，当核心检测到一个错误时，异常中断会被触发，并且核心会跳转到相应的异常终端处理函数执行，错误异常的终端分为以下四种：

HardFault
MemManage
BusFault
UsageFault

其中hardfault为最常见的错误类型，并且，在没有开启其他异常处理的情况下，默认进入hardfault异常中断处理函数：

void HardFault_Handler(void)
{
    /* USER CODE BEGIN HardFault_IRQn 0 */
    /* USER CODE END HardFault_IRQn 0 */
    while (1)
    {
        /* USER CODE BEGIN W1_HardFault_IRQn 0 */
        /* USER CODE END W1_HardFault_IRQn 0 */
    }
}

2) 可能的原因

从软件角度，产生hardfault的可能原因有：

（1）数组越界
（2）野指针
（3）未初始化硬件却开始操作，或无中断服务函数

（4）任务堆栈溢出

方法1.查看寄存器

查看fault种类

通过菜单栏Peripherals >Core Peripherals >Fault Reports打开fault reports

但是查看fault种类有时可能对解决问题并没有直接帮助，关键是如何定位在进入异常中断前执行的代码段

调试定位步骤

确定当前使用堆栈是MSP还是PSP

异常发生后会把进入异常前的 R0-R3,R12, LR, PC,PSR 寄存器值栈入 Main Stack 或Process Stack（取决于异常发生时使用的哪个栈）。进入异常后链接寄存器 LR 中存放异常返回值 EXC_RETURN，如果其 bit 2=0 那么用的就是 Main Stack，如果 bit 2=1，那么用的就是 Process Stack。

由上图和下图可以看出，当前使用的堆栈为MSP

找到异常发生代码地址

在memory中,定位到堆栈地址:0x200014D8,依据:R0~R3、R12、LR、PC、XPRS 顺序,找到LR的值,即第6个寄存器值

LR = 0x08002879

PC = 0x0800288C
Disassembly反汇编中,查找定位代码

在反汇编窗口中点击右键，选中show disassembly at address 。

输入LR地址：为发生异常后调用的下一条指令的地址

输入PC地址：可以定位到发生异常的调用语句