【STM32应用笔记】程序运行在 STM32H750 的外扩 FLASH 上两小时... - 谷动谷力

客户使用 STM32H750VBT6，通过 QSPI 外扩了一个 4M 的 NOR FLASH，采用memory map 模式。当程序跳转运行到外设 FLASH 后，大约两个小时后程序死机。

客户使用的 IDE 是 KEIL，此问题可以固定重现。在 KEIL 调试模式下重现问题时，通过多次观察发现，程序死的位置总体上会停在两个位置，并不是同一个位置。一个是 TIM15函数的入口；另一个是进入中断函数后的一个赋值语句。

通过拜访客户，观察到死机位置处于即将进入但还未进入的 TIM15 中断入口处。查看客户的原理图，发现两个 VCAP 并未从外部相连，于是要求客户直接从外部将此两个引脚飞线短连。但是，后来经测试问题仍然重现。

又观察到 PC13 连接为 GPIO 输出引脚，用于驱动一外部组件。考虑到备份域相关的一些引脚其驱动能力相对弱一些，于是让客户将 PC13 引脚断开后再测试，结果问题仍然重现。

上面是一些硬件相关的怀疑点，从测试结果来看，与此问题无关。看来主要可能还是软件方面的问题。在软件上确定客户已经打开了 IO 补偿功能， IO 速度设置的是 HIGH，即使让客户修改成 “VERY_HIGH”，经测试问题仍然存在。

由于之前发生过一个从低功耗唤醒后死机的问题，是与 Cache 相关的问题，于是测试将 CACHE 关闭的情况。这次经测试客户反馈问题没再重现 !

但客户同时也反馈,之前的代码也存在稍微修改一处代码，问题就不再重现的现象，没有找到具体规律。

这次代码修改也没排除这种可能性。为了让关闭 Cache 的方法更具说服力，于是让客户在调试模式下通过手动关闭 CACHE的方式，代码仍然保持为原先可以重现问题的代码。如下图所示 :

如上图所示，在代码运行到使用 CACHE 后一行设置断点，当程序停下来后，打开 Sys Ctrl/Cfg 窗口(菜单 view->system viewer->Core peripherals->system control and configuration)，将对应的位去掉。最终客户反馈，关闭 DC,或者 IC 任何一个或者两个都关闭，问题现象消失。至此可以确定地是，此问题与 CACHE 相关 !

于是查看客户的 MPU 相关配置，并将 Cube 包里的 H750 示例工程中的 MPU 配置发给客户测试下，但问题仍然存在。

这里有提到在 QSPI 外设 FLASH 并工作在 memory-mapped 模式的时候，当读取由FSIZE 定义的最后一个字节的时候，不管内容如何，有可能会导致 AXIs 总线 STALL 掉。

并同时给出了三种规避措施。其中第一种是将 FSIZE 定义得比实际大，以留有足够的裕量。于是让客户修改代码：在 QSPI 初始化时将 size 设置成大一倍：

同时考虑到此处定义了实际两倍大小的 FLASH，多出来的另外一半实际是不存在的，为了避免 CPU 意外访问这个实际不存在的区域，使用 MPU“告诉”CPU 这多出来的一半区间是不可访问的。

使用串口终端工具，分别连接 USART1，USART3，发送对应的 UART Bootloader 命令，得到下图 3 的命令交互。

客户再次测试，问题不再重现。为了进一步验证问题，客户尝试按原先的代码直接读取 NOR FLASH 的最后一个字节，问题还会重现，再次验证此方法的有效性，至此问题解决。

有些人可能会问，NOR FLASH 的最后一个字节 CPU 真的会去访问吗 ? 客户的程序占满了整个 FLASH 空间了吗 ? 若那个地址没有代码那还会不会有这个问题。

其实勘误手册 2.4.4 节也提到了，不管 FSIZE 定义的空间最后的一个字节内容是什么，均会有此问题。那么 CPU 为什么会去访问此地址呢 ? 其实这是 M7 内核的指令预取和分支预测试探性访问导致的。

正是上述特性才导致 CPU 会提前访问 NOR FLASH 上的地址，即使当前 PC 指针还未指到那里。我们可以通过合适的MPU配置防止因试探性访问外存而导致问题。

1. PM0235:STM32F7 Series and STM32H7 Series Cortex®-M7 processor programming manua.