STM32G0B1看似無法喚醒的一種異?，F(xiàn)象分析

1. 引言

STM32 G0 系列產(chǎn)品具有豐富的外設(shè)和強(qiáng)大的處理性能以及良好的低功耗特性，被廣泛用于各類工業(yè)產(chǎn)品中，包括一些需要低功耗需求的應(yīng)用。

2.問題描述

用戶使用STM32G0B1 作為汽車多媒體音響控制器的控制芯片，用來作為收音機(jī)頻道存貯和各種檢測(cè)控制。在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬汽車頻繁打火的情形進(jìn)行測(cè)試，連續(xù)工作72 小時(shí)實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)入STOP 模式后，會(huì)出現(xiàn)無法再繼續(xù)運(yùn)行的情況（屏幕沒有顯示輸出，外部中斷無反應(yīng)）。

3. 問題重現(xiàn)

通常調(diào)查問題時(shí)采取調(diào)試監(jiān)控的方式。但是用戶產(chǎn)品是在檢測(cè)外部掉電時(shí)，測(cè)外部電壓（汽車ACC 電源，轎車12V）下降后，立刻進(jìn)入低功耗模式，然后通過RTC 和外部中斷（PC13 下降沿觸發(fā)即汽車打火上電）喚醒MCU 繼續(xù)工作。

那么既然是已經(jīng)進(jìn)入低功耗模式，并且在幾十個(gè)小時(shí)內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)故障，通常的用ST-LINK 在線調(diào)試方式顯然很困難重現(xiàn)問題，即使幸運(yùn)的遇到了故障，也很容易錯(cuò)過引起故障的代碼部分，看到了現(xiàn)象卻無法定位。

在此種情況下，正面分析出問題的可能性極小，況且用戶代碼量超過200k。這時(shí)候采用排除法不失為一種可行的辦法。通過增加測(cè)試樣本數(shù)量，進(jìn)行并行測(cè)試提高定位效率。

圖1 是為了方便說明問題，模擬用戶關(guān)鍵程序。主要是進(jìn)入STOP 前后外設(shè)的處理，來復(fù)現(xiàn)故障現(xiàn)象。

圖1 模擬ACC掉電喚醒程序

在經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，并從增加和減少該段代碼的排除中，最后驗(yàn)證并定位到下面的代碼引起故障發(fā)生。

圖2 定位到引起的故障代碼

反復(fù)分析我們可以看到，在進(jìn)入STOP前，用戶需要停止ADC和DMA。但是在停止DMA時(shí)，用戶程序直接停掉DMA的時(shí)鐘。從函數(shù)名稱上看，是從其他軟件直接搬過來，并且誤以為是DMA的默認(rèn)初始化動(dòng)作。

圖3 DMA正確的停止方式

查詢參考手冊(cè)，停止循環(huán)模式的DMA應(yīng)該從外設(shè)停止開始，而不是簡(jiǎn)單粗暴的停止DMA時(shí)鐘。而且，在程序順序上客戶是先停止了DMA的時(shí)鐘然后才去停止ADC的DMA請(qǐng)求。顯然，當(dāng)DMA開始工作時(shí)，突然停止時(shí)鐘會(huì)使DMA和總線處于一個(gè)不確定階段狀態(tài)，因此才有極低概率發(fā)生喚醒故障。

到此已經(jīng)找到了發(fā)生的原因，按說應(yīng)該找到了前因后果。但奇怪的是無意中發(fā)現(xiàn)振蕩器的波形比較奇怪，并不符合低功耗模式。

圖 4 外部振蕩器HSE 波形

在發(fā)生故障狀態(tài)時(shí)發(fā)現(xiàn)外部震蕩器還在持續(xù)震蕩，因此判定此時(shí)并非進(jìn)入低功耗模式。利用IAR編譯器以HOT PLUG的方式連接調(diào)試與觀測(cè)。

通過調(diào)試界面可以看到，代碼會(huì)不停的進(jìn)入DMA中斷。

圖5 故障模式下的調(diào)試

圖6 代碼進(jìn)入循環(huán)過程

奇怪的是每次并沒有看到DMA的寄存器內(nèi)容，原因是已經(jīng)關(guān)閉了DMA外設(shè)的時(shí)鐘。所以無法看到任何狀態(tài)標(biāo)志。退出中斷時(shí)在C語(yǔ)言下就無法單步調(diào)試了。切換到匯編界面下，可以看到代碼可以繼續(xù)運(yùn)行到系統(tǒng)時(shí)鐘配置函數(shù)，但是在配置函數(shù)中的除法部分進(jìn)入了循環(huán)，然后又發(fā)生了DMA中斷，并且循環(huán)沒有出來。

顯然，正常的調(diào)試手段已顯示出邏輯的不正常。

4.小結(jié)

至此，情況已經(jīng)明了。由于軟件在進(jìn)入低功耗前試圖關(guān)閉ADC加DMA工作，沒有按照手冊(cè)的規(guī)范，通過外設(shè)停止的方式關(guān)閉，而是簡(jiǎn)單粗暴的關(guān)閉DMA時(shí)鐘，導(dǎo)致總線和運(yùn)行邏輯出錯(cuò)，無法繼續(xù)執(zhí)行。

外部看起來像是進(jìn)入低功耗模式后，外部中斷觸發(fā)沒有執(zhí)行，芯片沒有喚醒，實(shí)際上是DMA進(jìn)入了不正常的循環(huán)中斷方式導(dǎo)致了系統(tǒng)卡在循環(huán)代碼下。

芯片的外設(shè)功能強(qiáng)大，每種外設(shè)運(yùn)行的方式也不相同，因此停止外設(shè)時(shí)需根據(jù)外設(shè)特點(diǎn)以及參考手冊(cè)的建議來實(shí)施，切不可按自己想象的方式執(zhí)行，這樣引起隱蔽的偶發(fā)故障就很難去定位解決了。

此外ST已經(jīng)建立好完整強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)，按照cube 軟件庫(kù)的規(guī)范編寫調(diào)用驅(qū)動(dòng)函數(shù)可以避免少走類似的彎路。

來源：STM32單片機(jī)

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審核編輯 黃宇