GD32：上电不工作，需要按一下复位按键程序才能跑起来

1.问题描述

绘制一个gd32450的pcb板子，结果烧录程序后发生下面事情：

1. 上电程序不能正常启动或者偶尔可以正常启动一次，很随机。
2. 当上电后程序不启动的时候，我再按一下mcu的reset按键，程序就能正常启动了。
3. 当我debug调试的时候，回回都能正常启动，根本定位不到问题

2. 我的调试思路

首先在板子里面下载一个最简单的程序，led闪烁程序。通过观察led是否闪烁，来断定程序是否正常启动。

2.1 第一步，排除电源问题

首先我怀疑的是我的电源在供电的瞬间是不是出现了波动，导致mcu死机了，后来我用示波器看，发现电源虽然是曲面上升的，但是没有出现波动，同时在5毫秒内，电源就达到了稳定，因此排除了电源的问题。

2.2 第二步，排除复位电路的问题

既然按一下复位键就会正常，那会不会是复位引脚电平的问题，因此我用示波器同时捕获VCC和reset引脚在上电瞬间的电平变化，发现如下图：

也挺正常的，因此排除了复位引脚引发的问题。

2.3 第三步，分析启动过程

其实当我排除电源、复位引脚问题后，我就迷茫了，因此我就分析mcu在启动的时候，都会使用那些资源，会不会是上电瞬间资源没有准备好，导致启动失败，对着电路板，思来想去也只感觉也只用到了外部晶振，电路图如下：

可是因为我晶振选择的封装比较小，示波器探头实在是连接不上，再加上我选择的是32M的晶振，若用杜邦线可能会影响带宽，从而测量不出来结果，因此我决定先从程序下手。

因此我就修改了程序，采用内部晶振来为mcu提供时钟，结果发现，上电程序运行了，好了。那么就是晶振的问题了。

在开始的时候我没有怀疑晶振，是因为我每次按下复位程序都可以正常运行，因此说明晶振应该是正常的，在加上这款晶振我以前在stm32上经常使用，因此根本就不会怀疑它，可是现在这种现象，应该就是供电的时候，晶振没有准备好，于是我分析了一下时钟配置的程序，详见我另一篇文章：GD32F4(5):GD32F450时钟配置为200M过程分析。

在时钟配置函数有下面一点代码：

    /* wait until HXTAL is stable or the startup time is longer than HXTAL_STARTUP_TIMEOUT */
    //等待外部高速时钟稳定，(当外部晶振稳定后，芯片将自动设置相关标志位，软件只需要不断读取这个标志位就可以知道时钟是否稳定)
    do{
        timeout++;
        stab_flag = (RCU_CTL & RCU_CTL_HXTALSTB);
    }while((0U == stab_flag) && (HXTAL_STARTUP_TIMEOUT != timeout));

    /* if fail */
    //若外部高速时钟异常，上面等待超时，则进入这里永远等待，系统会卡在while(1)里面
    if(0U == (RCU_CTL & RCU_CTL_HXTALSTB)){
        while(1){
            //若时钟没有准备好就会卡在这里         
        }
    }
    //运行到这里，说明外部高速时钟正常启动，下面就要按照时钟树，来配置系统和各个模块的时钟  

那么这个等待稳定的时间是由HXTAL_STARTUP_TIMEOUT来决定的，下面是它的定义：

/* define startup timeout value of high speed crystal oscillator (HXTAL) */
#if !defined  (HXTAL_STARTUP_TIMEOUT)
#define HXTAL_STARTUP_TIMEOUT   ((uint16_t)0x0800)
#endif /* high speed crystal oscillator startup timeout */

我们可以看到HXTAL_STARTUP_TIMEOUT的默认值是0x800，现在我将这个数改大为efff,如下：

/* define startup timeout value of high speed crystal oscillator (HXTAL) */
#if !defined  (HXTAL_STARTUP_TIMEOUT)
#define HXTAL_STARTUP_TIMEOUT   ((uint16_t)0xefff) //((uint16_t)0x0800)
#endif /* high speed crystal oscillator startup timeout */

现在运行，发现程序正常了。

3 .总结

一样的晶振，在stm32上就很正常，在gd32上，需要延长等待时间。

现在想来，好容易，

但是当刚出现问题的时候，我都快崩溃了。