1.背景 

1. 项目中，调试过程或者测试中都会出现程序跑飞问题，这个时候问题特别难查找。

2. 触发硬件错误往往是因为内存错误。这种问题特别难查找，尤其是产品到了测试阶段，而这个异常复现又比较难的情况下，简直头疼。

3. 我目前的工作完全是没有调试器的，代码都是写好了，通过bootloader烧写进去的。也就意味着不能在void HardFault_Handler(void)中打断点，然后通过当前lr寄存器中的值查看异常地址。

参考：

STM32进入HardFault_Handler的调试方法-电子工程世界 (eeworld.com.cn)

Keil环境下STM32定位hardfault位置方法和遇到的情况 - 张士玉小黑屋 (zhangshiyu.com)

还参考了很多文章, 有些写的时候都关掉了, 这里就不列出来了. 

2.裸机程序触发硬件错误

裸机触发硬件错误时， R14(LR)寄存器的值为0xFFFFFFF9，此时看的是MSP指针保存的栈顶地址，然后在Memory Window中输入这个值（0x20000738），第6个值就是错误退的地址（也就是我这个空指针的地址），查看.map文件，显然我们的0x080001D1在0x080001cd（my_test在flash的首地址）和0x080001d3（my_test1在flash的首地址）之间。因此我们就可以定位出错误就在my_test()这个函数中。

 也可以查看汇报，看到地址（不过这里看起来有点让人蒙圈）

3.RTOS程序触发硬件错误

 RTOS触发硬件错误时， R14(LR)寄存器的值为0xFFFFFFFD, 此时看的是PSP中的栈顶地址。同上分析，我们最终也能通过.map定位错误发生的位置。

补充知识：为什么裸机的是0xFFFFFFF9（9:1001）而多线程的是0xFFFFFFFD(1101)，如下图，bit2是区别的关键，后面打印错误需要用到这一点。

4.在硬件错误中断打印这些值

我们最终的目的，就是在触发硬件中断的时候，要将这些值打印出来，从而准确定位出是哪个函数造成的错误。 

typedef struct
{
    u32 R0;
    u32 R1;
    u32 R2;
    u32 R3;
    u32 R12;
    u32 LR;
    u32 PC;
    u32 xPSR;
}STACK_DATA_TYPE;
void NotOSHardFault_Handler(u32 msp_addr)
{
    STACK_DATA_TYPE *p;             //堆栈中存储的数据

    printf("\r\n-----------------ERROR -----------------\r\nHardFault_Handler\r\n");

    p = (STACK_DATA_TYPE *)msp_addr;
    printf("R0:0x%08X\r\n", p->R0);
    printf("R1:0x%08X\r\n", p->R1);
    printf("R2:0x%08X\r\n", p->R2);
    printf("R3:0x%08X\r\n", p->R3);
    printf("R12:0x%08X\r\n", p->R12);
    printf("LR:0x%08X\r\n", p->LR);
    printf("PC:0x%08X\r\n", p->PC);
    printf("xPSR:0x%08X\r\n", p->xPSR);
    printf("系统即将复位 ...\r\n");
}

void HardFault_Handler(void)
{
  /* Go to infinite loop when Hard Fault exception occurs */
int msp, psp;
    
    msp = __get_MSP();
    NotOSHardFault_Handler(msp);
    
    psp = __get_PSP();
    NotOSHardFault_Handler(psp);
    

  while (1)
  {
  }
}

当前还有一个问题需要解决, 我无法获取lr寄存器中保存的值, 也就是说我无法准确的确定是进程堆栈出错还是主堆栈出错.(我测试了发现在rtos中, 如果让错误放在main函数中, 此时MSP堆栈指向的位置是出错位置, 如果让错误放在任务中, 此时PSP堆栈指向的位置是出错位置, 如果在裸机程序中, 通过MSP查找, 当前我用的是keil编译的,我不知道IAR里面是否有__get_MSP(), __get_PSP())