PSoC4 SoftUart & CmbackTrace -- Hardfault |

Infineon

发布日期: 2022-08-21

PSoC4 SoftUart & CmbackTrace – Hardfault

使用CmBackTrace定位PSoC4的hardfault！

背景

调试PSoC4 时很不巧遇到了Hardfault，debug发现程序运行了一段时间后跳到了Cm0plusStart.c中的CY_ISR ( IntDefaultHandler ) 中，查看vector发现，NMI中断和hardfault的处理函数都是调用该函数，于是想到使用CmbackTrace来定位是哪条语句引起的！

CmBackTrace简介

CmBacktrace （Cortex Microcontroller Backtrace）是一款针对 ARM Cortex-M 系列 MCU 的错误代码自动追踪、定位，错误原因自动分析的开源库。主要特性如下：

支持的错误包括：
- 断言（assert）
- 故障（Hard Fault, Memory Management Fault, Bus Fault, Usage Fault, Debug Fault）
故障原因 自动诊断 ：可在故障发生时，自动分析出故障的原因，定位发生故障的代码位置，而无需再手动分析繁杂的故障寄存器；
输出错误现场的 函数调用栈（需配合 addr2line 工具进行精确定位），还原发生错误时的现场信息，定位问题代码位置、逻辑更加快捷、精准。也可以在正常状态下使用该库，获取当前的函数调用栈；
支持裸机及以下操作系统平台：
- RT-Thread
- UCOS
- FreeRTOS
根据错误现场状态，输出对应的线程栈或 C 主栈；
故障诊断信息支持多国语言（目前：简体中文、英文）；
适配 Cortex-M0/M3/M4/M7 MCU；
支持 IAR、KEIL、GCC 编译器；

Note: 作者朱天龙 (Armink)，开源了FlashDB、EasyLogger、CmBacktrace、EasyFlash、SFUD等等非常好用的嵌入式组件，感恩~ 作者Github：https://github.com/armink ，前往作者的Github下载下最新版本的CmBackTrace，开始移植。

PSoC Soft UART – printf

PSoC Creator中神奇的uart组件 – Software Transmit UART，只用一个IO，汇编指令实现的软uart tx。选择它并配置波特率9600，UARTDbg_Start() 后即可使用。
SoftUart

printf输出重定向至软串口发送：

//Heap Size需要改大 -- 0x0400？
int _write(int file, char *ptr, int len)
{
    int i;
    file = file;
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        UARTDbg_PutChar(*ptr++);
    }
    return len;
}

Note： Heap Size一定要改大！！！
程序中包含下头文件 “stdio.h”，然后就可以愉快的调用printf啦。

CmBackTrace移植

将cm_backtrace相关的文件添加到工程中，配置cmb_cfg.h:

#ifndef _CMB_CFG_H_
#define _CMB_CFG_H_

/* print line, must config by user */
#define cmb_println(...)               printf(__VA_ARGS__);printf("\r\n")
/* enable bare metal(no OS) platform */
#define CMB_USING_BARE_METAL_PLATFORM
/* cpu platform type, must config by user */
#define CMB_CPU_PLATFORM_TYPE          CMB_CPU_ARM_CORTEX_M0
/* enable dump stack information */
#define CMB_USING_DUMP_STACK_INFO
/* language of print information */
#define CMB_PRINT_LANGUAGE             CMB_PRINT_LANUUAGE_ENGLISH

#endif /* _CMB_CFG_H_ */

修改Cm0plusStart.c中的 //&IntDefaultHandler, /* The hard fault handler 3 */
注释掉并修改为&HardFault_Handler, 使用CmBackTrace的HardFault_Handler处理。
修改cmb_def.h中CMB_CSTACK_BLOCK_START和CMB_CSTACK_BLOCK_END的定义，
Creator使用的是GNUC的GCC，所以修改#elif defined(GNUC)中：
```
#define CMB_CSTACK_BLOCK_START         __cy_heap_end
#define CMB_CSTACK_BLOCK_END           __cy_stack
```
移植demo中的hardfault测试函数：除0和unlign，结果发现都无法引起hardfault，增加一个abnormal_access的测试函数：


void fault_test_by_unalign(void) {
    volatile int * SCB_CCR = (volatile int *) 0xE000ED14; // SCB->CCR
    volatile int * p;
    volatile int value;

    *SCB_CCR |= (1 << 3); /* bit3: UNALIGN_TRP. */

    p = (int *) 0x00;
    value = *p;
    printf("addr:0x%02X value:0x%08X\r\n", (int) p, value);

    p = (int *) 0x04;
    value = *p;
    printf("addr:0x%02X value:0x%08X\r\n", (int) p, value);

    p = (int *) 0x03;
    value = *p;
    printf("addr:0x%02X value:0x%08X\r\n", (int) p, value);
}

void fault_test_by_div0(void) {
    volatile int * SCB_CCR = (volatile int *) 0xE000ED14; // SCB->CCR
    int x, y, z;

    *SCB_CCR |= (1 << 4); /* bit4: DIV_0_TRP. */

    x = 10;
    y = 0;
    z = x / y;
    printf("div0: %d\r\n", z);
}

void fault_test_abnormal_access()
{
    uint32_t addr = 0xCCCCCCCC;
    uint32_t val = *(volatile uint32_t*)addr;
    printf("abnormal_access: %d! \r\n",val);
}

运行测试

main中调用，编译、下载运行：

cm_backtrace_init("SoftUart", HARDWARE_VERSION, SOFTWARE_VERSION);
uartDbgInit();
fault_test_by_div0();
fault_test_by_unalign();
fault_test_abnormal_access();

打开串口调试助手：（除0和非对齐访问，都可以正常运行..）
Hardfault