stm32 HardFault异常调试总结

在进行单片机的开发时，我们有时会遇到程序运行异常，进入到了hardfault中断。

异常产生的原因

软件

软件的错误是比较常见导致单片机进入hard fault的原因

• 堆栈溢出（堆栈溢出可能导致hardfault，但不一定所有的栈溢出都会触发hardfault）
• 数组越界
• 野指针
• 非对齐访问
• …

硬件

• 供电不稳
• 电磁干扰
• 极端的运行环境
• …

定位错误

方法一 Show Caller Code

在进入hard fault中断时打断点，然后查看call stack + local，右键，选择show caller code 可能查看到进入hardfault时运行前的代码。但有时不一定有效

方法二 根据栈中存的寄存器值，定位问题

1、确定sp数值，看使用的是MSP还是PSP，可以利用LR的bit[2]确定调用进程的使用的哪个栈，如果Bit 2 == 0则是MSP压栈，如果Bit 2 == 1则是PSP压栈
2、查看arm内核寄存器值，查看SP指针数值

3、在memory中查看sp指向的地址，以unsigned long查看

4、查看第六个数值，即异常压栈前LR寄存器的值，一般是08xxxxxx。

5、反汇编，查看这个数值所指向的代码


由于CortexM3 M4的处理器只支持Thumb状态，所以BLX使用的寄存器最低位必须要置为1。使用栈中保存的lr的值-1就为实际的反汇编代码的地址。
5、在跳转的地址附近查找可能出现的错误代码

参考资料

1、《ARM Cortex-M3与Cortex-M4权威指南》
2、MDK快速定位硬件异常位置方法，调用show caller code即可快速锁定