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STM32F4 IAP+APP 模式下不能启动 RTOS问题解决分享~

2021-1-27 11:22:17  3889 单片机 STM32F4 IAP
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本帖最后由 张飞电子学院蔡琰 于 2021-1-27 11:23 编辑

问题:
该问题由某客户提出,发生在 STM32F407IGT6 器件上。据其工程师讲述:在其产品设计中,使用了 IAP+APP 模式的软件架构。IAP 为自行编写的 BOOT 程序,负责系统启动及更新 APP 程序,而 APP 则用于处理常规业务。系统启动后,首先运行 IAP 程序,由其完成系统初始化后跳转到 APP。两段程 序分别由两个独立的软件工程师生成。其中,APP 程序是其于某款RTOS 构建的。在加入 IAP+APP 模式 之前,做了单独的调试,即将其定位到 0x08000000 开始的地址空间直接启动,而不通过 IAP 跳转, 证实其可以运行。加入到 IAP+APP 架构中后,这段程序被重新定位到了 0x08004000 开始的地址空 间。然而这种情况下 APP 不能正常运行,跳飞掉了。通过打印跟踪,发现从 IAP 到 APP 的跳转可以 顺利完成,APP 前几行代码也可以执行,直到执行启动 RTOS 的函数后,不知去向。
调研
检查 APP 软件工程,发现其软件工程是其于 ST 的标准外设驱动库构建的。于是,检查 其中的 system_stm32f4xx.c 文件,找到 systemInit()函数,如表(一)所示。
system函数.png
将其中的行 (1) 由
SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET
改成:
SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x00004000
重新下载后,RTOS 可以正常运行。
结论
没有重新定位中断向量表,导致 CPU 依使用 IAP 的中断向量表,进而 APP 的中断无法被正常的处 理。通常,RTOS 需要通过中断来进行任务调度,所以,致使其不能正常的运行。
处理
修改软件,重新定位中断向量表到正确的位置。
建议
Cortex-M3 和 Cortex-M4 的中断向量表是可以在最低 1GB 的地址空间内浮动的,且专门 设有一个偏移地址寄存器 VTOR,用于指示中断向量表的位置,如图(一):
iap+app1.png
该寄存器的各个位段的定义如表(二):
iap+app2.png
VTOR 的地址为:0xE000ED08,复位值为:0x00000000。所以,复位后 Cortex-M3 或 Cortex-M4 会到 地址 0x00000000取 SP 的取值,而到地址 0x00000004 取 PC 的取值,来启动程序。一般来说,程 序启动后要重新装载 VTOR 的取值,使其指向自身的中断向量表,以保证后续程序能够正确的响应各 个中断请求。在 Cortex-M3 和 Cortex-M4 的系统中,对于中断向量表的存放位置的对齐边界有一定 的要求,可按如下公式计算: iap+app3.png 其中,N 表示对齐字节数,Size 表示中断向量表的字节数Cortex-M0 没有 VTOR 寄存器,所以它的中断向量表必须放在 0x00000000 地址起始的寻址空间中, 而不能浮动。因此,在Cortex-M0 的系统中,如要更新中断向量表,需将 RAM 映射到 0x00000000 地 址,然后将新的中断向量表复制0x00000000 地址起始的寻址空间当中。

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