stm32 keil 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

1. 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

2. 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

3. 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

   

方法2: Call Stack

在仿真状态下，调出Call Stack Window，可直接跳转到调用代码

方法3: .map文件

.map文件在keil工程里面随着程序的编译会自动生成,需要正确设置以下选项：

双击Target位置即可打开.map文件

在.map文件里我们查找LR = 0x08002879，找到了0x08002865指示是buzzer_device_ops_callback函数，到此我们找到了异常代码所在的位置。