STM32F4的CCM之二

2019-06-13来源: eefocus关键字:STM32F4  CCM  CSTACK

前言

有客户用STM32F427芯片,程序将CSTACK放在CCM RAM中,结果测试过一段时间的板子都出现了不能正常运行的情况。这个现象一度让我们怀疑是否是CCM RAM在测试过程中遭到了破坏,导致我们在解决问题的道路上浪费了不少时间。

事实证明STM32的CCM RAM并没有那么脆弱,而解决问题时尽力从多个角度进行验证,不放过所有可能出问题的环节之心态更为重要。

在具体讨论问题的原因之前,不妨先介绍一下STM32F4/STM32F3系列芯片上的CCM RAM。

CCM RAM介绍

ST的STM32F303, STM32F358, STM32F328, STM32F334系列和STM32F4的Advanced line系列芯片里都有CCM(Core Coupled Memory) RAM。但仔细看系统架构图会发现F3和F4的CCM RAM还是有不一样的地方。如下面是STM32F303和STM32F427的架构图:

F3和F4的CCM RAM都只能被内核访问,DMA主设备没有连接到CCM RAM,所以不能访问它。从上图我们还能看到,对于F303的CCM RAM它连接到了数据总线和指令总线上,所以32F303的CCM RAM既可以放数据也可以执行代码。但32F427的CCM RAM只连接到了数据总线,所以F427的CCM RAM不能执行代码。这一点需要注意。


数据和代码放在CCMRAM的好处是,访问和执行的速度更快。www.stmcu.com.cn网站上可以下载到AN4296的中文版本,这篇应用手册里详细说明了怎么从F303的CCM RAM里执行代码。在这里就不再赘述了。下面接着讲讲前面在32F427上遇到的异常问题。


问题描述

客户的产品做了一段时间的测试后发现一批板子全部出问题。客户方面进行分析后用了一段简单的点灯程序进行测试,发现当CSTACK放在不同的位置时程序表现不一样。CSTACK放在SRAM中时,工作正常,但放在CCM RAM中就不能正常运行。从这个现象看很像是CCM RAM出问题了,且恰好只有经过测试的板子有问题,其他板子都没有问题。

测试过程

拿到客户的板子和测试代码后很容易就重现了客户描述的现象。

首先检查了客户测试代码中的link文件。发现link文件写的没错。【IAR环境】

/*###ICF### Section handled by ICFeditor, don't touch! ****/

/*-Editor annotation file-*/

/*IcfEditorFile="$TOOLKIT_DIR$configideIcfEditorcortex_v1_0.xml" */

/*-Specials-*/

define symbol__ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000;

/*-Memory Regions-*/

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__= 0x08000000;

define symbol__ICFEDIT_region_ROM_end__ = 0x081FFFFF;

define symbol__ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000;

define symbol__ICFEDIT_region_RAM_end__ = 0x2002FFFF;

define symbol__ICFEDIT_region_CCMRAM_start__ = 0x10000000;

define symbol__ICFEDIT_region_CCMRAM_end__ = 0x1000FFFF;

/*-Sizes-*/

define symbol__ICFEDIT_size_cstack__ = 0x400;

define symbol __ICFEDIT_size_heap__= 0x200;

/**** End of ICF editor section.###ICF###*/

define memory mem with size = 4G;

define region ROM_region = mem:[from__ICFEDIT_region_ROM_start__ to __ICFEDIT_region_ROM_end__];

define region RAM_region = mem:[from__ICFEDIT_region_RAM_start__ to __ICFEDIT_region_RAM_end__];

define region CCMRAM_region =mem:[from __ICFEDIT_region_CCMRAM_start__ to __ICFEDIT_region_CCMRAM_end__];

define block CSTACK with alignment =8, size = __ICFEDIT_size_cstack__ { };

define block HEAP with alignment =8, size = __ICFEDIT_size_heap__ { };

initialize by copy { readwrite };

do not initialize { section .noinit};

place at addressmem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec };

/*place at addressmem:__ICFEDIT_region_CCMRAM_start__ { block CSTACK };*/

place in CCMRAM_region {blockCSTACK};

place in ROM_region { readonly };

place in RAM_region { readwrite,block HEAP };

首先定义一个CCMRAM_region,然后通过”place in CCMRAM_region{block CSTACK};” 声明将CSTACK放在CCM RAM中。但在接下来的测试中发现了一些新的现象。


测试一:

首先测试过程中发现板子连着ST-LINK在debug状态下时,能正常运行。

只有断开ST-LINK,重新上电后就不能正常工作了。

测试二:

为了确认CCM RAM是不是真的坏了。另外写了一个程序,将CSTACK放在SRAM中,然后在程序运行的时候对CCM RAM地址空间进行遍历,对地址0x10000000 到0x1000FFFF空间逐次进行读写操作。发现程序正常运行,CCM RAM的读写正常。

实验做到这里,基本可以确定CCM RAM没有损坏。但为什么CSTACK不能放到CCM RAM中呢?

然后我们又做了第三个实验。

测试三:

对比拿到的坏板子的Optionbytes的值与默认值。逐个检测不同的位是否和问题相关。发现BFB2这位的状态会影响程序的运行。如果清除该位,即使将CSTACK放在CCM RAM中,程序也能正常运行。


原因分析

从上面的测试结果,发现问题跟Option bytes中的BFB2的状态有关。查询BFB2位的作用后搞清了问题的原因。我们先来说说BFB2做什么用。STM32F427的Flash支持双Bank. BFB2可以用来切换启动时从Bank2启动。我们来看看参考手册中的描述:

如果想从Flash Bank2启动,必须将BFB2位置1。如果此时boot引脚的配置是从用户Flash启动,芯片将先从系统bootloader启动,然后跳转到Bank2执行。

然后在应用笔记AN2606中,我们看到BFB2置1时的启动流程,发现了问题所在。见下图:

当BFB2置1时,在跳转到用户代码(Bank2或者Bank1)之前,系统bootloader会检查栈顶的位置是否在SRAM区域,也就是检查是否落在0X20000000开头的地址。如果不是,就会一直停在bootloader中,不继续执行。这也就是我们前面看到的程序不能正常运行的原因。


当将BFB2位清除后,问题马上解决了。而且对比当CSTACK设置在CCM RAM时还能正常工作的板子,发现这一位都是没有置1的。

找到程序不能正常运行原因后,我们就从错误的方向回到正途,开始寻找Option bytes被修改的原因了。



关键字:STM32F4  CCM  CSTACK

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/ic464505.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:STM32定义堆栈地址到ram区顶部
下一篇:STM32F4的CCM内存之一

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

第51章 设置FLASH的读写保护及解除—零死角玩转STM32-F429系列

本章参考资料:《STM32F4xx 中文参考手册》、《STM32F4xx规格书》、库说明文档《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》以及《Proprietary code read-out protection on microcontrollers》。51.1 选项字节与读写保护在实际发布的产品中,在STM32芯片的内部FLASH存储了控制程序,如果不作任何保护措施的话,可以使用下载器直接把内部FLASH的内容读取回来,得到bin或hex文件格式的代码拷贝,别有用心的厂商即可利用该代码文件山寨产品。为此,STM32芯片提供了多种方式保护内部FLASH的程序不被非法读取,但在默认情况下该保护功能
发表于 2019-09-20
第51章 设置FLASH的读写保护及解除—零死角玩转STM32-F429系列

第45章 DCMI—OV2640摄像头—零死角玩转STM32-F429系列

本章参考资料:《STM32F4xx参考手册》、《STM32F4xx规格书》、库帮助文档《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》。关于开发板配套的OV2640摄像头参数可查阅《ov2640datasheet》配套资料获知。STM32F4芯片具有浮点运算单元,适合对图像信息使用DSP进行基本的图像处理,其处理速度比传统的8、16位机快得多,而且它还具有与摄像头通讯的专用DCMI接口,所以使用它驱动摄像头采集图像信息并进行基本的加工处理非常适合。本章讲解如何使用STM32驱动OV2640型号的摄像头。45.1 摄像头简介在各类信息中,图像含有最丰富的信息,作为机器视觉领域的核心部件,摄像头被广泛地应用在
发表于 2019-09-20
第45章 DCMI—OV2640摄像头—零死角玩转STM32-F429系列

第43章 RTC—实时时钟—零死角玩转STM32-F429系列

函数对每个外设都建立了一个初始化结构体,比如RTC_InitTypeDef,结构体成员用于设置外设工作参数,并由外设初始化配置函数,比如RTC_Init()调用,这些配置好的参数将会设置外设相应的寄存器,达到配置外设工作环境的目的。初始化结构体和初始化库函数配合使用是标准库精髓所在,理解了初始化结构体每个成员意义基本上就可以对该外设运用自如。初始化结构体定义在stm32f4xx_rtc.h头文件中,初始化库函数定义在stm32f4xx_rtc.c文件中,编程时我们可以结合这两个文件内注释使用。RTC初始化结构体用来设置RTC小时的格式和RTC_CLK的分频系数。代码 431 RTC初始化结构体1 typedef st
发表于 2019-09-20
第43章 RTC—实时时钟—零死角玩转STM32-F429系列

第46章 DCMI—OV5640摄像头—零死角玩转STM32-F429系列

本章参考资料:《STM32F4xx参考手册》、《STM32F4xx规格书》、库帮助文档《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》。关于开发板配套的OV5640摄像头参数可查阅《ov5640datasheet》配套资料获知。STM32F4芯片具有浮点运算单元,适合对图像信息使用DSP进行基本的图像处理,其处理速度比传统的8、16位机快得多,而且它还具有与摄像头通讯的专用DCMI接口,所以使用它驱动摄像头采集图像信息并进行基本的加工处理非常适合。本章讲解如何使用STM32驱动OV5640型号的摄像头。46.1 摄像头简介在各类信息中,图像含有最丰富的信息,作为机器视觉领域的核心部件,摄像头被广泛地应用在
发表于 2019-09-20
第46章 DCMI—OV5640摄像头—零死角玩转STM32-F429系列

第40章 CAN—通讯实验—零死角玩转STM32-F429系列

本章参考资料:《STM32F4xx 中文参考手册2》、《STM32F4xx规格书》、库帮助文档《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》。若对CAN通讯协议不了解,可先阅读《CAN总线入门》、《CAN-bus规范》文档内容学习。关于实验板上的CAN收发器可查阅《TJA1050》文档了解。40.1 CAN协议简介CAN是控制器局域网络(Controller Area Network)的简称,它是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的,并最终成为国际标准(ISO11519),是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有
发表于 2019-09-20
第40章 CAN—通讯实验—零死角玩转STM32-F429系列

第31章 TIM—基本定时器—零死角玩转STM32-F429系列

本章参考资料:《STM32F4xx 中文参考手册》、《STM32F4xx规格书》、库帮助文档《stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》。学习本章时,配合《STM32F4xx 中文参考手册》基本定时器章节一起阅读,效果会更佳,特别是涉及到寄存器说明的部分。特别说明,本书内容是以STM32F42x系列控制器资源讲解。31.1 TIM简介定时器(Timer)最基本的功能就是定时了,比如定时发送USART数据、定时采集AD数据等等。如果把定时器与GPIO结合起来使用的话可以实现非常丰富的功能,可以测量输入信号的脉冲宽度,可以生产输出波形。定时器生产PWM控制电机状态是工业控制普遍方法,这方面知识非常有必要深入
发表于 2019-09-20
第31章 TIM—基本定时器—零死角玩转STM32-F429系列

小广播

何立民专栏

单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved