分享兩個(gè)STM32應(yīng)用中的實(shí)戰(zhàn)案例

前不久，幾乎舉國(guó)上下在同一時(shí)間段內(nèi)整齊劃一地被感染了新冠。

很多人感染后都不同程度地出現(xiàn)味覺(jué)、嗅覺(jué)失靈的情形。本人也有相同經(jīng)歷。這幾天，味覺(jué)恢復(fù)，嗅覺(jué)也在慢慢恢復(fù)中。既能聞到誘人的煎餅香，也能聞到清新的花香了。

今天在此分享兩個(gè)STM32應(yīng)用中的實(shí)戰(zhàn)案例，權(quán)作提醒，以免重蹈覆轍。

案例1:

系統(tǒng)聯(lián)機(jī)工作時(shí)，F(xiàn)lash編程偶發(fā)性失敗

有人使用STM32F4系列芯片做開(kāi)發(fā)，代碼里涉及到FLASH編程。他發(fā)現(xiàn)FLASH編程過(guò)程中時(shí)不時(shí)地出現(xiàn)編程錯(cuò)誤，即提示HAL_FLASH_ERROR_PGP錯(cuò)誤。

他的產(chǎn)品系統(tǒng)有用到CAN通信。當(dāng)他不將芯片做系統(tǒng)聯(lián)機(jī)工作時(shí)不會(huì)發(fā)生該錯(cuò)誤，只有在做整體聯(lián)機(jī)測(cè)試時(shí)才可能發(fā)生編程異常。

起初，客戶(hù)使用4字節(jié)編程模式，平常單獨(dú)就flash編程功能測(cè)試也正常，整體聯(lián)機(jī)運(yùn)行時(shí)才可能出問(wèn)題。后來(lái)，無(wú)意中嘗試將FLASH單次編程寬度調(diào)整為1個(gè)字節(jié)后則異常消失。

那是為什么呢？

其實(shí)，在做FLASH編程時(shí)，選擇不同的編程寬度所需的芯片供電電壓是不一樣的。上面截圖來(lái)自STM32F4系列參考手冊(cè)。從圖中不難看出，選擇的編程寬度越寬，芯片所需供電電壓越高。

若不運(yùn)行其它功能，只是單獨(dú)就芯片做flash編程，功耗需求相對(duì)較小、電源波動(dòng)也小。當(dāng)聯(lián)機(jī)工作時(shí)，系統(tǒng)功耗、串?dāng)_都有所增大，電源波動(dòng)也可能加劇，這時(shí)很可能出現(xiàn)電源難以保證支持4字節(jié)編程方式的穩(wěn)定需求。由于單字節(jié)編程模式所需電源電壓相對(duì)較低，在系統(tǒng)聯(lián)機(jī)工作時(shí)，相同的電源條件下，即使電源有所波動(dòng)，但完全可能依舊能提供滿(mǎn)足單字節(jié)編程的穩(wěn)定電壓需求，因而不會(huì)出現(xiàn)因供電問(wèn)題導(dǎo)致的編程異常。

案例 2:

芯片工作時(shí)偶發(fā)性出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象

有人在做STM32芯片做產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，會(huì)偶發(fā)性地出現(xiàn)芯片進(jìn)入死機(jī)狀態(tài)的現(xiàn)象。

代碼里有做FLASH編程操作，有UART的收發(fā)動(dòng)作及相關(guān)中斷，另外還開(kāi)啟了某定時(shí)器更新中斷。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，如果關(guān)閉定時(shí)器中斷，F(xiàn)LASH編程、UART收發(fā)動(dòng)作保持的情況下，則不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象。可是定時(shí)器中斷怎么會(huì)導(dǎo)致芯片死機(jī)呢？感覺(jué)沒(méi)有找到根本原因。后來(lái)，進(jìn)一步跟蹤調(diào)試發(fā)現(xiàn)，芯片出現(xiàn)死機(jī)，實(shí)際上是程序不停地進(jìn)入U(xiǎn)ART接收中斷。

用戶(hù)代碼里的確使能了UART收發(fā)中斷，但在中斷代碼里程序?qū)崒?shí)在在有對(duì)接收非空標(biāo)志【RXNE】做清零處理，不應(yīng)該沒(méi)完沒(méi)了地進(jìn)接收中斷??！經(jīng)進(jìn)一步確認(rèn)，發(fā)生死機(jī)現(xiàn)象時(shí)總是對(duì)應(yīng)著UART接收溢出事件【ORE】。哦，如果這樣，當(dāng)UART接收發(fā)生溢出時(shí)的確也會(huì)產(chǎn)生接收非空中斷。下圖為STM32USART的各個(gè)中斷請(qǐng)求事件及中斷使能控制位。從下圖可以看出，當(dāng)使能RXNEIE時(shí)，RXNE和ORE事件都可產(chǎn)生接收中斷。

用戶(hù)雖然在UART接收中斷里有對(duì)RXNE標(biāo)志清零，但當(dāng)發(fā)生溢出事件而進(jìn)入中斷時(shí)，他并沒(méi)有對(duì)ORE標(biāo)志做檢測(cè)及相應(yīng)的清零操作。

實(shí)際上，用戶(hù)根本就沒(méi)有意識(shí)到發(fā)生ORE事件時(shí)也可以產(chǎn)生接收中斷，在其代碼里根本沒(méi)有對(duì)ORE標(biāo)志進(jìn)行檢測(cè)，更沒(méi)有對(duì)ORE標(biāo)志做清零，導(dǎo)致UART接收中斷沒(méi)完沒(méi)了的進(jìn)入，感覺(jué)芯片猶如死機(jī)一般。

為什么關(guān)閉定時(shí)器中斷能防止死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生呢？ 我們知道，UART接收產(chǎn)生溢出是因?yàn)閿?shù)據(jù)接收到后不能及時(shí)取走才產(chǎn)生的，而定時(shí)器中斷的存在,因?yàn)橹袛喔?jìng)爭(zhēng)的原因?qū)е铝薝ART接收中斷的及時(shí)性受到影響，進(jìn)而容易發(fā)生溢出。如果關(guān)閉定時(shí)器中斷或或?qū)ART接收中斷的優(yōu)先級(jí)配置成可以搶占定時(shí)器中斷就可以避免UART接收不及時(shí)的問(wèn)題，也就不會(huì)發(fā)生溢出。這樣的話(huà)，即使用戶(hù)的UART接收中斷里沒(méi)有對(duì)ORE事件的處理也無(wú)所謂。

當(dāng)然，我們做UART的中斷接收時(shí)，中斷代碼里最好加上對(duì)ORE事件的檢測(cè)處理,當(dāng)發(fā)生溢出事件時(shí)，及時(shí)對(duì)ORE事件標(biāo)志清零。否則,萬(wàn)一發(fā)生溢出，就可能因ORE事件而發(fā)生沒(méi)完沒(méi)了進(jìn)中斷的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致功能異常。

具體到本案例，再順便提醒一點(diǎn)，除非片內(nèi)FLASH采用雙BANK結(jié)構(gòu)，F(xiàn)LASH編程也是會(huì)影響中斷響應(yīng)的。即該操作也可能讓UART的接收中斷的響應(yīng)因臨時(shí)堵塞而發(fā)生接收溢出。

好，今天的分享到此打住。也愿這里的分享能給有需要的人帶來(lái)一些幫助。

目前尚是冬季，大家注意防寒保暖并保證休息,以利新冠康復(fù)。如有咳嗽，除了使用適當(dāng)藥劑外，盡量避免說(shuō)話(huà)，尤其是高聲說(shuō)話(huà)。

待到山花爛漫、綠柳如煙時(shí)，魑魅魍魎盡遁去。九州華夏重抖擻，東方旭日耀寰宇。~~~~~~一起加油！~~~~~

審核編輯：湯梓紅