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        STM32在調試過程中常見問題和解決辦法

        作者: 時間:2016-11-24 來源:網絡 收藏
        STM32微控制器系列--常見問題 St意法半導體http://www.y-ec.com
        (1) 已經發表的有關STM32的技術資料有哪些?
        (2) STM32的數據手冊和技術參考手冊有什么分別?
        (3) STM32有幾種封裝形式?是否符合RoHS的要求?
        (4) 有哪些開發工具可以用于STM32的開發?
        (5) 是否有簡易的方法下載程序代碼到STM32的內部Flash?
        (6) 哪里有STM32上各種外設的使用例程和編程資料?
        STM32微控制器系列--常見問題解答
        (1) 已經發表的有關STM32的技術資料有哪些?
        已經發表的有關STM32的技術資料有以下一些:
        STM32F103xx增強型系列數據手冊 英文下載 中文下載
        STM32F101xx基本型系列數據手冊 英文下載 中文下載
        STM32F10xxx技術參考手冊 英文下載 中文下載
        STM32F10x閃存編程手冊 英文下載 中文下載
        近20篇STM32應用筆記 STM32應用筆記匯總
        STM32選型手冊 英文下載
        STM32的函數庫和演示程序:包括函數庫、USB開發套件、評估板程序和Flash Loader等點擊這里瀏覽下載
        (2) STM32的數據手冊和技術參考手冊有什么分別?
        有關STM32的性能參數和使用方式的技術資料主要有兩類,一類稱為數據手冊,另一類稱為技術參考手冊或簡稱參考手冊。
        數據手冊是有關產品技術特征的基本描述,包含產品的基本配置(如內置Flash和RAM的容量、外設的數量等),管腳的數量和分配,電氣特性,封裝信息,和定購代碼等。
        技術參考手冊是有關如何使用該產品的具體信息,包含各個功能模塊的內部結構、所有可能的功能描述、各種工作模式的使用和寄存器配置等詳細信息。
        通常在芯片選型的初期,首先要看數據手冊以評估該產品是否能夠滿足設計上的功能需求; 在基本選定所需產品后,需要察看技術參考手冊以確定各功能模塊的工作模式是否符合要求;在確定選型進入編程設計階段時,需要詳細閱讀技術參考手冊獲知各項功能的具體實現方式和寄存器的配置使用。在設計硬件時還需參考數據手冊以獲得電壓、電流、管腳分配、驅動能力等信息。
         
        (3) STM32有幾種封裝形式?是否符合RoHS的要求?
        STM32產品系列目前有5種封裝形式,它們分別為:
        封裝名稱 管腳數目 管腳間距(mm) 封裝尺寸(mm)
        LxWxH
        VFQFPN36 36 0.5 6x6x0.9
        LQFP48 48 0.5 9x9x1.5
        LQFP64 64 0.5 12x12x1.5
        LQFP100 100 0.5 16x16x1.5
        LFBGA100 100 0.8 10x10x1.5
        所有上述封裝形式均為ECOPACK?封裝并符合RoHS的要求。ECOPACK是ST的注冊商標,詳情請見ST的網站。
         
        (4) 有哪些開發工具可以用于STM32的開發?
        點擊這里查看ST網站上有關STM32開發工具的中文介紹。
        這篇簡介文章--《STM32F10x開發調試工具一覽》--包含了在中國獲得STM32工具的信息。
         
        (5) 是否有簡易的方法下載程序代碼到STM32的內部Flash?
        所有STM32產品都內置一個系統存儲區,用于放置一段程序,這段程序可以通過STM32的USART1接口接收命令,并執行對內部Flash的擦除和燒寫等操作。這段程序可以通過設置芯片上相應管腳(BOOT1和BOOT0)的狀態,在芯片復位后進入。
        因為這段程序的功能是在芯片啟動后通過USART加載程序到內置Flash存儲器,所以稱其為Flash Loader。所有STM32產品在出廠時都已預置了Flash Loader,用戶只能通過設置BOOT1和BOOT0來使用它,而沒有辦法擦除或修改它。
        使用Flash Loader的方法,請參考下述文件:
        應用筆記: STM32F101xx 和 STM32F103xx系統存儲器啟動模式
        Windows演示軟件: STM32F101xx 和 STM32F103xx Flash加載程序演示
        演示軟件使用手冊: STM32F101xx 和 STM32F103xx Flash加載程序演示
        STM32中的Flash Loader使用USART1做為通信端口,它使用8個數據位、1個停止位和偶校驗,具有自動波特率檢測功能。
         
        (6) 哪里有STM32上各種外設的使用例程和編程資料?
        STM32的函數庫中包含了許多例程,函數庫和使用例程可以在ST的網站上免費下載。所有函數庫和使用例程均提供C源程序,用戶可以應用在任何的開發環境下。
        在ST的網站上可以免費下載“STM32 USB開發套件”。
        在ST的網站上可以免費下載“STM3210B-EVAL評估板軟件”。
        在ST的網站上可以免費下載近20篇STM32應用筆記。
        STM32調試過程中常見的問題及解決方法 一、 在“Debug選項卡”下設置好仿真器的類型后,下載程序時卻提示“No ULINK Device found.”
        解決辦法: Keil MDK默認使用ULINK仿真器下載程序,在“Project --->Option for Target xxx --->Utilities選項卡”下把編程所使用的仿真器改為相應的類型即可。
        二、 編譯工程時提示如下信息:
        main.axf: Error: L6218E: Undefined symbol __BASEPRICONFIG (referred from stm32f10x_nvic.o).
        main.axf: Error: L6218E: Undefined symbol __GetBASEPRI (referred from stm32f10x_nvic.o).
        main.axf: Error: L6218E: Undefined symbol __RESETFAULTMASK (referred from stm32f10x_nvic.o).
        main.axf: Error: L6218E: Undefined symbol __RESETPRIMASK (referred from stm32f10x_nvic.o).
        main.axf: Error: L6218E: Undefined symbol __SETFAULTMASK (referred from stm32f10x_nvic.o).
        main.axf: Error: L6218E: Undefined symbol __SETPRIMASK (referred from stm32f10x_nvic.o).
        解決辦法:工程缺少“cortexm3_macro.s”文件,把cortexm3_macro.s和STM3210x.s全部添加到工程即可。
        三、調試器不能連接到STM32的問題與解決辦法
        很多人都碰到過調試器不能連接到STM32的問題,不管是IAR的J-Link還是Keil的ULink,或者是ST的ST-Link。出現這個問題時,調試軟件會提示不能建立與Cortex-M3的連接,或提示不能下載程序,或提示找不到要調試的設備等。
        這樣的問題都是發生在調試那些可以在CPU不干預的時候自動運行的模塊、或在調試低功耗模式的程序的時候。所謂“可以在CPU不干預的時候自動運行的模塊”包括:DMA、定時器、連續轉換模式下的ADC、看門狗等模塊。
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        這個問題的根源是:STM32F100系列http://www.y-ec.com/cpcp/class/
        1. 調試器需要在RAM內執行一段程序,對Flash進行擦寫操作,如果不停止這些自動運行的模塊,它們會干擾程序在RAM中的執行,致使下載失敗。比如DMA模塊被配置為不停地拷貝一段數據區,而調試器剛好需要使用DMA數據傳輸的目標區域,這時DMA的操作將會與調試器的操作發生沖突。再比如,如果啟動了看門狗而沒有執行硬件復位,則在下次調試器需要下載程序時,看門狗超時將觸發芯片復位,導致下載操作失敗。
        2. 低功耗是通過停止CPU的時鐘而實現,JTAG調試是通過與CPU的通信實現,停止了CPU的時鐘致使調試器會失去與CPU的通信。
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        有人說“我停止調試的時候,這些模塊已經停止了運行,應該不會干擾到后續的調試”,這個問題要從幾方面看:
        1. 調試器是通過停止CPU核心的時鐘來停止被調試程序的運行,實際上被調試芯片的硬件模塊并沒有被復位,它們還處于使能狀態,那些能夠自動運行的模塊只是處于暫停狀態,一旦恢復了時鐘之后,它們仍會繼續運行。
        2. 目前常用的調試軟件,不管是IAR EWARM還是Keil MDK,調試軟件界面上的"復位"按鈕都不能對芯片執行硬件的復位,這個"復位"按鈕只能對芯片內的程序執行軟件復位,即把運行指針重新指向復位地址。
        3. 使用板上的復位按鈕可以手動地進行硬件復位,使所有模塊(包括那些能夠自動運行的模塊)停止工作并恢復到復位狀態。但是當調試器需要控制CPU之前,它需要先為CPU核心提供時鐘,然后需要較長的一段時間做一些初始化的動作,然后才能接管CPU核心的控制權。在調試器為CPU核心提供時鐘之后,用戶程序就已經開始運行起來,如果用戶程序在調試器接管CPU核心的控制權之前,就初始化好硬件模塊并啟動運行,則仍然會產生與調試器的沖突。
        STM32F101系列http://www.y-ec.com/cpcp/class/?31.html
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        根據以上的分析,解決這個問題的關鍵是,在調試器接管CPU核心的控制權之前,必須停止所有能夠自動運行模塊的操作,使它們處于關閉狀態,要做到這一點,可以有以下幾種方案:
        1. 每次退出調試狀態時,先停止所有模塊的運行,比如執行該模塊的DeInit()操作。
        2. 在main()函數開始時,不管各模塊處于什么狀態,先執行該模塊的DeInit()操作,然后在程序中較晚的時間或真正需要時再開啟相應的模塊。這樣保證在剛進入調試狀態時,調試器能夠有充足的時間完成初始化和下載程序的操作。先執行該模塊的DeInit()操作的目的是為了關閉哪些上一次操作開啟的模塊。
        3. 調整BOOT0/BOOT1的設置,把啟動模式改變為從內部SRAM啟動,再結合手工硬件復位。由于BOOT0/BOOT1的狀態只在硬件復位時是有意義的,而調試器不做硬件復位,所以這樣的設置不會影響調試器下載程序到Flash中,也不會影響在Flash中調試程序。
        四、調試STM32程序時,某些標志位被調試軟件意外清除的問題
        在調試的過程中,使用調試軟件的寄存器或存儲器顯示窗口,可以很方便地查看外設寄存器的狀態。
        很多朋友都碰到過這樣的問題:在單步調試時始終不能在顯示窗口看到某些標志位的變化,應該設置這些標志位的時候,窗口中卻顯示為0,不少人都錯誤地認為這是芯片的問題。
        我們知道,不少STM32外設的狀態寄存器位,可以通過對某些寄存器的讀操作而清除(例如I2C的I2C_SR1中的很多標志位),在調試過程中,每當程序停止在設置的斷點或單步停止時,調試軟件都會自動地讀出所有指定的寄存器和存儲器中的內容,并刷新窗口的顯示,調試軟件的這個讀操作恰好清除了那些標志位,造成了上面描述的現象。
        有幾個簡單的辦法解決這個問題:STM32F102系列http://www.y-ec.com/cpcp/class/?46.html
        1. 關閉寄存器或存儲器顯示窗口。
        2. 在寄存器或存儲器顯示窗口中不顯示這些敏感的寄存器。
        3. 不要把斷點放在對這些敏感的寄存器位操作的前面,以保證這些寄存器位不被調試軟件意外地操作。
        4. 看官自己添加~~~~~
        五、在使用STM32的外設時,由于IO口被用作復用功能,但是外設的初始化正確,GPIO口初始化正確,外設的時鐘也已開啟,但是外設無法正常運行
        其中最關鍵的一項,大多數使用者多沒有設置,就是某個IO口被用作外設的接口時,需要開啟IO口的復用功能的時鐘,即進行外設、IO的時鐘使能時,需要如下代碼:
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOx | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
        x --- 為對應的GPIO口,如:A、B、C、D、E。
        在使用時,一定要注意該要點!
        STM32F105系列http://www.y-ec.com/cpcp/class/?33.html
        STM32F107系列http://www.y-ec.com/cpcp/class/?34.html
        六、用JLINK下載完程序后,程序開始運行并在“Build Output”欄多出如下信息:
        * JLink Info: Found SWD-DP with ID 0x1BA01477
        * JLink Info: TPIU fitted.
        * JLink Info: ETM fitted.
        * JLink Info: FPUnit: 6 code (BP) slots and 2 literal slots
        Application running ...
        在“Project --->Option for Target xxx --->Utilities--->Settings”下,去掉“Reset and Run”復選框即可。STM32F103系列http://www.y-ec.com/cpcp/class/?32.html



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