前言 想写这篇文章的起因是因为有客户在使用CCM RAM的过程中遇到了问题。客户用的是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,也导致我们在解决问题的道路上浪费了不少时间。事实证明我们的CCM RAM并没有那么脆弱,而解决问题时多从多个角度进行验证,不要放过所有的出问题的可能性也很重要。出问题的原因我会在本文中进行解释。但在具体讨论这个问题之前,我想先介绍一下STM32F427这款芯片上的CCM RAM。5 \" ]9 V1 g6 G5 | CCM RAM介绍& \% W% ?3 E3 ^4 A D 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都只能内核能访问,DMA主设备没有连接到CCM RAM所以不能访问CCM RAM。但是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F303的CCM RAM既可以放数据也可以执行代码。但是F427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。$ }$ d, t. n' ~# I) M5 w9 W 数据和代码放在CCM RAM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,我就不再赘述了。下面就来讲讲前面在F427上遇到的问题。% v; H B7 M- z/ P4 W6 \. f" Z 客户问题描述& y* i6 Z6 q) q 客户的问题是在做了一段时间的测试后出现的。 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,而恰好只有经过测试的板子有问题,其他板子全部没有问题。 # J1 Z ?5 U8 ^' e2 X 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。 首先定义一个CCMRAM_region,, l$ b1 ]9 G1 I' u8 N v M 然后通过”place in CCMRAM_region {block CSTACK};” 声明将CSTACK放在CCM RAM中。( X- B! Q8 ^' c/ J2 y* D 但在接下来的测试中发现了一些新的现象。. }, x. E5 X, t0 E9 X 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。4 k7 ]4 {6 O6 o6 e 测试三:& c, }) U7 |2 E3 Q 对比拿到的坏板子的Option bytes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。 7 K+ I4 m" O7 |. F% t0 o 原因分析+ M+ y6 ?+ n4 k3 R: r 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。+ v f2 J/ m8 S, C 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:5 T0 D3 m7 }/ M" Q 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。! E' ]- y# d3 N# ^/ F& V' @0 C& a+ ]9 _ 然后在其提到的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:# a- u! p5 Q4 |% ^ 4 q# X* o9 ?1 A5 z 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。% h+ R0 m8 `, ^6 u5 n 找到程序不能正常运行原因后,我们也从错误的方向回到正途,开始找Option bytes被修改的原因了。# U5 V% F( E" C1 @ 文档下载+ o3 u. O# l: e4 v, D& X q9 Y T* m3 b3 b# ] 更多实战经验2 d6 f. _% }0 H% Z, K$ C 4 A/ n* r& j8 X9 C3 D$ ~2 R$ _ |
使ç¨STM32F427çCCM RAMæ¶éå°çé®é¢.pdf
下载385.05 KB, 下载次数: 43
【中文文档】AN3965_STM32F40x和STM32F41x基于串口的IAP
STM32F4-DISC 实现USB主机(U盘)和USB设备(虚拟串口)自动切换
STM32固件库分享,超全系列整理
STM32F4中文用户手册
基于STM32F407的FreeRTOS阶段性的总结(13)
STM32F400、STM32F402 Cortex-M4超值单片机
基于STM32F407的FreeRTOS获取各任务运行时间及占用情况(4)
基于STM32F407的FreeRTOS任务的挂起与恢复(3)
基于STM32F407的FreeRTOS任务的创建与删除经验分享(2)
基于STM32F407的FreeRTOS环境搭建经验分享(1)
我想恢复到Bank1启动怎么操作?
点评