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【每日一知识点】软件启动模式导致 IWatchDog 失效

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问题:
该问题由某客户提出,发生在 STM32F103VET6 器件上。据其工程师讲述:其产品中使用了 STM32,已量产。在发给其客户的产品中,部分出现不开机现象。其工程师在现场测试后发现 STM32 的 HSE 没有起振。通过拉低 NRST 管脚对 SMT32 复位后,HSE 起振且系统恢复正常工作。于是怀疑 STM32 的 HSE 的缺陷导致了其不起振。
调研:
检查其硬件威廉希尔官方网站 设计的 HSE 部分,在原理图及 PCB 中均未发现错误。检查 STM32 的供电情况,VDD、VDDA、VBAT、Vref+、Vref-、VSS、VSSA 未发现异常。检查 BOOT0 管脚的设置,未发现异常。检查 NRST 的外围威廉希尔官方网站 ,未发现异常。对其产品重新上电,可以正常起动、工作。检查软件时,发现其 IWatchDog 的启动模式为软件启动。于是,要求其工程师将其改为硬件起动模式,然后对此前出现异常的产品更新程序后重新测试。经过一段时间的观察后,发现其不再重现先前的问题。

结论
猜测 STM32 在运行中受到了连续的干扰。在程序跑飞之后,由于 IWatchDog 溢出而引起 STM32 复位。复位之后干扰依然存在,程序再次跑飞。由于设置了软件启动模式,导致 IWatchDog 此时尚未开始工作,从而不能再次复位 STM32。于是,干扰过后,STM32 不能自行恢复到正常的工作状态。而 HSE 不起振则是由于软件未来得及对 HSE 开启而表现出的一个现象。
处理
将 IWatchDog 的启动模式改为硬件启动,可以保障 STM32 在干扰过后能够自行的恢复到正常的工作状态。
建议
STM32 的 IWatchDog 设有两种启动模式,一种是软件启动模式,另一种是硬件启动模式。在软件启动模式下,IWatchDog在复位之后暂时是关闭的,直到软件对其开启之后才开始工作。而在硬件启动模式下,在复位结束时,IWatchDog 已经开始工作,无须软件干预。于是,同硬件启动模式相比,软件启动模式在时间上多了一个“不安全窗口”,如图(二)所示:
4.28-2.png
如果 STM32 在“不安全窗口”内受到干扰而跑飞,那么系统是无法自恢复的。所以,要使 IWatchDog 有效的工作,硬件启动模式是必须的选择。通常,在编程器的操作界面上会有相关的选项,以供使用者选择用哪种启动模式来启动 IWatchDog。虽然用户程序也可以通过对 STM32 的 Option Bytes 进行设置来实现两种启动模式的选择,但不建议这样做,因为这需要相关的软件具有严谨控制逻辑,处理不当会留下安全隐患。

` 4.28-1.png

回帖(3)

松山归人

2021-4-28 16:41:59
非常好的案例分享!
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麦田里守望者

2021-4-28 17:57:58
学到了,感谢楼主的分享!
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天涯

2021-5-5 21:24:19
很好的案例,谢谢楼主!
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