前言2 |" S" S, J, t% y 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 y2 A* T, [; g) u 8 s+ L3 W4 m6 o8 l CCM RAM介绍8 {0 t) W% Y3 c% E5 A 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。 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。 客户问题描述 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。 l: b% n, ^) T+ A3 } % X/ X2 k7 s4 f3 t 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。6 A( k9 z9 |8 _2 i3 w 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, 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。; j- B5 h+ O( F) y3 F- i' o- j 测试一:$ w s& Q5 r+ F% m$ q 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。! Q+ Y7 t# ?, d+ p( c. ] 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。; L3 b5 \8 X9 {2 _! y 测试三:" b3 E+ g7 H# a 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。 原因分析6 \0 t8 Z d% o4 N) g 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:+ o) z8 W( R3 U- [( W* f* b3 u 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。+ M" B5 @/ w! Q y7 m" b$ @ 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。 文档下载 # d; V+ V- T# M9 f4 U) R 更多实战经验0 ?5 ^% e! n' q( l 3 m9 a5 Q; {& R$ H# O( b ! S9 L4 u- P& L- y2 L / a6 ]- O! t' T1 b( Q |
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