STM32F4 Hard Fault调试

    最近移植一个IAR的UVC工程到STM32F4上进行开发，花费了些时间调试了下一个HardFault问题，在此mark下。

    现象描述

    Reset上电后直接进入HardFault处理函数，没法进入C环境的main函数

    调试过程

• 捕获异常现场

    进入Keil Debug模式Reset程序，等待程序跑飞后按下Stop，此时程序应该会停在HardFault_Handler函数处。查看硬fault状态寄存器（地址： 0xE000ED2C）确认hard fault类型，以下图，发现BIT30（FORCED）被置位，手册指示此hard fault是因为上访致使。

    继续查看用法fault状态寄存器（UFSR，地址： 0xE000ED2A），存储器管理fault状态寄存器（MFSR，地址： 0xE000ED28），总线fault状态寄存器（BFSR，地址： 0xE000ED29）确认异常类型，以下图，发现UFSR的BIT3（NOCP）置位，手册解释为 “试图执行协处理器相关指令”，不过貌似仍是一头雾水，但至少有点眉目。

• 寻找异常触发点

    为了找到触发异常的指令，咱们先在异常发生前设置断点，而后使能usage fault中断（BIT18，地址：0xE000ED24），点击RUN，等待程序跑飞，而后STOP程序，不出意外的话会发现PC停在UsageFault_Handler（说明咱们以前的判断是正确的^_^），查看当前SP的地址，而后根据中断入栈规则去寻找中断前的PC值。我这边的SP是0x20003600，那么咱们就到该地址去寻找PC值吧。

能够获取到触发异常的指令位置在0x80032C4, 异常处理的返回地址在0x800024B，下图红色标记处LR的入栈位置，PC比其先入栈。

经过反汇编窗口发现是因为VMSR这条指令致使，单步调试下能够发现这条指令在_fp_init中 

如今能够确认是FPU指令致使的Usage Fault上访为Hard Fault

• 寻找对策

    知道缘由后找寻解决方法就比较简单了，FPU指令不可用应该就是FPU相关的有效位没使能致使的，在SystemInit中追加FPU的初始化操做便可。在最新的CMSIS中已经追加，不清楚为何我用的库里没有，好无奈，又是一坑

void SystemInit(void)
{
  /* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
  #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
    SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));  /* set CP10 and CP11 Full Access */
  #endif
  
.............
}

    这个问题还有一个workaround你们能够试下，就是勾选上" Use MacroLIB "，这是我最开始的对策。