STM32G473 flash擦除时程序卡死，为什么？

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看起来你遇到了一个典型的嵌入式开发中的棘手问题。我来分析一下原因并提供解决方案：

? 根本原因分析 (Likely Root Cause)

从你的描述来看，问题几乎可以确定是 在中断服务程序（ISR）上下文（特别是CAN接收中断）中执行耗时且对时序敏感的Flash擦除操作 所导致的。

1. 
   

   Flash操作的特殊性：

   
   
   
   
   • STM32的Flash擦除操作是一个相对漫长且复杂的底层硬件操作。
   
   
   • 它需要连续执行特定的指令序列（写入特殊寄存器、发送命令）。
   
   
   • 最关键的是，在发送“擦除开始”命令后，需要持续轮询标志位（如FLASH->SR中的BUSY位或操作完成标志位），直到擦除完成或超时。
   
   
   • 标准的HAL库实现通常是用一个基于systick计数的while循环轮询这些标志位。
   
   
   
   


2. 
   

   中断上下文的问题：

   
   
   
   
   • 中断抢占 (Preemption)：当你在ISR中执行HAL_FLASHEx_Erase()并进入它的while等待循环时，如果这个ISR的优先级不是最高（CAN中断通常优先级较高但不是最高），更高优先级的中断（如SysTick、其他硬件定时器、其他外设中断）可以抢占这个ISR。这些中断的触发是不受你控制的。
   
   
   • SysTick 中断的干扰：
     
     
     
     • 你的等待循环依赖systick来计算超时。
     
     
     • 如果等待循环本身被更高优先级的SysTick中断打断，这会干扰systick计数器的读取和比较。
     
     
     • 更严重的是，如果SysTick中断在非常特定的时刻打断Flash控制器的命令序列或状态轮询（特别是在写控制寄存器或读状态寄存器之间），可能导致Flash控制器状态机紊乱或寄存器访问冲突。
     
     
   
   
   • 死锁风险：某些库的等待机制内部在处理超时时可能需要调用依赖SysTick的函数（如HAL_GetTick()）。在被抢占时访问这些全局资源可能导致难以预测的行为。
   
   
   • 长时间阻塞：Flash擦除耗时很长（毫秒级）。让一个中断ISR长时间运行阻塞在这里，本身就不是好做法，可能会影响其他实时任务，甚至导致看门狗超时（如果开启了）。
   
   
   • 中断栈深度：长时间的循环和潜在的函数调用会增加中断栈的消耗，在多次升级后可能因栈资源不足导致异常（虽然你关中断解决了问题，这个看起来可能不是主因，但也相关）。
   
   
   
   


3. 
   

   现象与你的观察吻合：

   
   
   
   
   • 成功几次后失败：这反映了问题的并发/竞争本质。前几次没有卡死可能是运行时没有在那个极其关键的微小时间窗口内发生中断抢占。但随着升级次数增加，概率上遇到这种干扰的可能性也增加了。
   
   
   • 成功次数不规律：完全符合中断触发时机不确定的特点。
   
   
   • 关中断(__disable_irq())解决了问题：这是最强有力的证据！关闭所有中断确保了等待Flash操作完成的过程是原子的、不可被抢占的，消除了中断抢占导致状态紊乱的根本原因。
   
   
   
   

?️ 解决方案（根本解决办法）

绝对不能仅靠简单地在ISR里调用Flash操作前后__disable_irq() / __enable_irq()来解决！这破坏了实时性，隐患极大。正确做法如下：

✅ 核心原则：不要在耗时ISR中执行Flash操作！

1. 
   

   重构软件架构：

   
   
   
   
   • CAN接收中断（ISR）：
     
     
     
     • 仅做最精简的操作：接收数据包并放入缓冲区、设置一个表示“需要处理升级”的软件标志（例如upgradeRequested = true;），清除任何必要的中断标志。
     
     
     • 绝对不要在CAN ISR内调用HAL_FLASHEx_Erase()或任何耗时操作！立即退出。
     
     
   
   
   • 主循环或其他高优先级任务：
     
     
     
     • 在主循环(while(1))或由定时器/RTOS任务触发的处理函数中，轮询检查upgradeRequested标志。
     
     
     • 当标志为true时：
       
       
       
       • 在进入Flash操作前关闭相关中断（至少是SysTick和更高优先级中断），如你之前做的__disable_irq()。（这不是最佳，是过渡方案）
       
       
       • 调用HAL_FLASHEx_Erase()及其后续操作。
       
       
       • 在Flash操作完成后，重新使能中断__enable_irq()。
       
       
       • 清除upgradeRequested标志。
       
       
       • 执行后续操作（校验、跳转等）。
       
       
     
     
     • 这个上下文通常不会被意外的高优先级中断频繁抢占，更安全。
     
     
   
   
   
   


2. 
   

   使用状态机和非阻塞方式（最佳）：

   
   
   
   
   • 即使是主循环中，等待Flash完成也不该是阻塞轮询（如依赖SysTick的HAL实现）。应检查FLASH->SR中的BUSY位和其他标志。
   
   
   • 构建一个状态机（例如UpgradeState枚举）：IDLE -> ERASING -> PROGRAMMING -> VERIFYING -> DONE/ERROR。
   
   
   • 在主循环中根据状态执行操作：
     

     switch(upgradeState) {
     
       case IDLE:
     
         if (upgradeRequested) {
     
           __disable_irq(); // 仅关闭中断以启动关键操作序列
     
           PrepareForErase(); // 设置解锁、选项字节等（这些需要原子操作）
     
           FLASH->CR |= FLASH_CR_BER;  // 设置批量擦除位
     
           FLASH->CR |= FLASH_CR_STRT; // 启动擦除
     
           upgradeState = ERASING;
     
           __enable_irq(); // 立即重新使能中断
     
         }
     
         break;
     
       case ERASING:
     
         if (!(FLASH->SR & FLASH_SR_BSY)) { // 检查BUSY位已清除
     
           if (FLASH->SR & (FLASH_SR_WRPERR | FLASH_SR_PGERR | FLASH_SR_PROGERR)) {
     
             // 处理错误
     
             upgradeState = ERROR;
     
           } else {
     
             // 擦除成功，进入编程状态
     
             PrepareForProgram();
     
             upgradeState = PROGRAMMING;
     
           }
     
         }
     
         break;
     
       case PROGRAMMING:
     
         // ... 类似，非阻塞方式检查和写数据
     
         break;
     
       // ... 其他状态
     
     }

   
   
   • 这种方法使主循环保持响应性。
   
   
   
   


3. 
   

   考虑错误处理和超时：

   
   
   
   
   • 在任何等待Flash操作完成的地方（轮询状态位），加入基于核心时钟周期的超时机制（而不是依赖SysTick中断），防止硬件故障导致永久阻塞。
   
   
   • 在擦除/编程后务必检查错误标志（WRPERR, PGERR, PROGERR等）。
   
   
   
   


4. 
   

   双Bank操作特别说明：

   
   
   
   
   • 确保你的代码在尝试擦写另一个Bank时，当前代码不在即将被擦除的那个Bank中运行！（你的描述中说在升级时擦除，应是做了bank交换或处理正确）
   
   
   
   


5. 
   

   安全关闭中断：

   
   
   
   
   • 在启动闪存操作序列（写解锁位、设置擦除模式、启动擦除）这个极短的关键路径上关闭中断，操作完成后立即开启。这比在整个擦除等待期间关闭中断安全得多。
   
   
   
   

? 总结：最关键的架构调整

把你的CAN接收中断处理函数精简为只做数据接收和标志设置。把耗时的Flash擦除/编程操作放到主线程/任务上下文(如main循环中)。如果必须在非阻塞状态下轮询Flash完成状态，请避免依赖SysTick计时器。对于Flash控制器寄存器的操作序列（解锁、设置模式、启动命令）需要原子性（通常由HAL_FLASH_Unlock内部处理，但在ISR上下文已不安全），因此该关键序列前后需短暂关中断。

这种异步处理结构不仅能解决你当前的卡死问题，也避免了破坏系统实时响应能力。对于双bank操作，务必确认当前运行在正确位置。??

补充：检查你的HAL_FLASHEx_Erase()内部等待机制是否依赖于HAL_GetTick()，这会明显放大问题（在循环内调用的函数本身也依赖SysTick中断）。重构架构后，这些代码也会移到更安全的上下文执行。