Boot引腳引發(fā)的血案

血案現(xiàn)場描述：

程序下載到程序之后，沒有正常運行。

懷疑下載過程或者程序出現(xiàn)問題，但是同樣的工具，同樣的程序，下載到另一塊單片機沒有任何問題。

那么問題出在哪？

方法嘗試：

遇到詭異的問題時，魚鷹都是建議直接在線調(diào)試。

因為下載過程是正常的，說明調(diào)試器可以正常連接單片機，同時單片機也可以正常工作，否則調(diào)試器無法連接單片機并下載。

（通過以下界面，可以查看調(diào)試器是否已連接，包含調(diào)試器的產(chǎn)品序列號，固件版本等，右邊窗口表示連接的單片機芯片 ID 信息，目前這個界面因為沒有調(diào)試器，沒有相關(guān)信息）

因為調(diào)試器可以正常連接芯片，那么進入在線調(diào)試模式就是順理成章的事情了。

當你在線調(diào)試時，你會發(fā)現(xiàn)如下窗口：

（該圖是一個群友的截圖，放在這里方便描述）

通過上一篇筆記《編譯優(yōu)化：這些鍋俺不背！》我們可以知道，這個工程下載的工程應該是正確的，MDK 也可以正常設置斷點位置。

但奇怪的是，程序竟然沒有停在斷點處。這是個很詭異的問題。

同時這個現(xiàn)象也解釋了為什么程序工作不正常，既然程序沒有運行到 main 函數(shù)，那么肯定無法正常工作。

有經(jīng)驗的工程師應該都知道，main 函數(shù)并不是單片機運行的第一條指令，所以我們就會懷疑是否是中斷向量表有問題（第一條指令地址存放在中斷向量處）。

但是根據(jù)前面所說，這個程序下載到別的單片機是正常運行的，所以可以排除這個原因。

那么這個問題到底是怎么回事？

我們其實可以從調(diào)試截圖中得到另一個信息，單片機在 0x1FFFxxxx 地址處運行（正常應該在 0x0800xxxx）?。?！

并且當你單步運行時，你會發(fā)現(xiàn)匯編指令是可以執(zhí)行的。同時我們可以看到匯編指令是正常的，并不都是 0 或者 0xff，這些數(shù)據(jù)能夠被解析器正確解析成匯編指令。

這就說明一個問題，單片機確實在運行指令，只不過，我們無法通過 MDK 看到源碼，也無法進行源碼級別的調(diào)試。

分析到這里，有經(jīng)驗的道友應該有點方向了。

在單片機中，還有什么代碼是可以被執(zhí)行，我們用戶又沒有源碼的？

沒錯，就是芯片生產(chǎn)時固化在單片機內(nèi)部的 ISP 程序。

很多時候，當我們沒有合適的調(diào)試器更新程序時，我們會選擇使用串口下載程序。

并且我們很清楚如何通過設置 boot0 引腳來完成升級，我們也很清楚單片機中有一段代碼專門干這事，而每一本芯片參考手冊里也都寫了如何使用串口升級。

但是我們卻不知道這段程序到底位于哪里？我們無法親眼看到這段程序執(zhí)行并把我們的程序下載到單片機中。

所以當我們看到問題截圖時，我們無法第一時間明白：單片機正在執(zhí)行串口升級程序。

（事實上，我們可以從參考手冊看到系統(tǒng)存儲地址的空間）

到此，我們應該知道單片機為什么不能正常工作了，因為它跑錯地方了！

那為啥會運行到系統(tǒng)存儲器去了呢？

肯定和開機時 boot 引腳電平有關(guān)。

問題解決：

既然定位到 boot 引腳電平可能有問題，那么就可以通過檢查 boot 情況來確定問題。

最終那位群友說是因為貼片時貼錯了位置，導致應該設置為低電平卻設置成高電平導致。

確實，這個群友經(jīng)過我的提醒定位到問題了，但是現(xiàn)場情況可能比那位群友的要糟糕。

比如，魚鷹在第一次遇到這個問題時，也是出現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象，但是那時的單片機 boot0 使用萬用表檢測的電壓確實是低電平，但它還是到系統(tǒng)存儲區(qū)執(zhí)行了（那時并不知道這是 ISP 程序，只知道執(zhí)行位置錯了，當問題解決了，魚鷹才曉得這段代碼是干啥的）。

一般人遇到這種問題，可能就不知所措，開始繼續(xù)懷疑是不是自己軟件的問題了。但魚鷹不同，摸爬滾打多年，經(jīng)驗豐富（自夸，哈哈），堅信自己的判斷：一定是 boot 0 引腳問題。

所以，魚鷹拿來示波器（為什么要使用示波器？我們要知道，萬用表只能檢測出平均的電壓，瞬間的電平變化，萬用表是無法發(fā)現(xiàn)的），從上電開始觀察。

因為問題復現(xiàn)率很高，魚鷹很快通過示波器的單次觸發(fā)功能發(fā)現(xiàn)了在上電那一刻，boot0 引腳會突然出現(xiàn)一個高電平，如果此時剛好是單片機采樣 boot0 的時刻，那么單片機進入串口下載程序也就不奇怪了。

到此，身為軟件工程師的責任結(jié)束了，我們已經(jīng)定位到有異常電平導致單片機工作不正常，此時就要由硬件工程師上場分析為什么會出現(xiàn)這個異常電平了。

至于異常電平是如何產(chǎn)生的，又是如何解決的，就不是我們軟件工程師要了解的了，畢竟我們不是專業(yè)的。

總結(jié)：

以上問題，在第一次遇到時，魚鷹確實一臉懵逼，但使用在線調(diào)試這個大殺器，再結(jié)合扎實的基礎，解決起來也不是那么困難。但是對于其他人而言，可能就是一件毫無頭緒的事情，可能嘗試各種方法還是一無所獲，畢竟其他硬件都沒有問題，只是 boot 引腳電平問題，而我們平時一般不會關(guān)注它。

正因為如此，每次遇到這種截圖，魚鷹都是讓他們檢查boot引腳再說。

而今天魚鷹記錄這個問題，就是希望讓更多人可以知道這個事（求轉(zhuǎn)發(fā)），從而更快的定位問題。

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