HardFault_Handler解决方法

HardFault_Handler问题查找方法

一问题出现

1.1出现的问题

程序执行异常，经调试发现程序停在HardFault_Handler函数中。

1.2关于HardFault

Cortex-M3/4的Fault异常是由于非法的存储器访问（比如访问0地址、写只读存储位置等）和非法的程序行为（比如除以0等）等造成的。常见的4种异常及产生异常的情况如下：

Bus Fault：在fetch指令、数据读写、fetch中断向量或中断时存储恢复寄存器栈情况下，检测到内存访问错误则产生Bus Fault。

Memory Management Fault：访问了内存管理单元（MPU）定义的不合法的内存区域，比如向只读区域写入数据。

Usage Fault：检测到未定义指令或在存取内存时有未对齐。

Hard Fault：在调试程序过程中，这种异常最常见。上面三种异常发生任何一种异常都会引起Hard Fault，在上面的三种异常未使能的情况下，默认发生异常时进入Hard Fault中断服务程序。

需要注意的是，在默认复位初始化时，Hard Fault使能，其它三者不使能，因此当程序中出现不合法内存访问（一般是指针错误引起）或非法的程序行为（一般就是数学里面常见的除0）时都将产生Hard Fault中断。

二问题分析

在网上查找相关资料，发现这种问题主要有以下原因：

1内存溢出或者访问越界，通常为数组或结构体访问越界。这个需要自己写程序的时候规范代码，遇到了需要慢慢排查。

2堆栈溢出。增加堆栈的大小。

3在uCos-III系统中，任务切换时要关中断。

4没有打开相应的硬件模块但操作了相应的硬件而导致了错误

5Jlink的问题，禁止用Jlink供电就可以了。在Jlink commander中输入power off，

6程序在添加全局变量的时候会出现sprintf输出的浮点数不正常，因此尽量不用sprintf函数。

根据大家经验，第一个原因，也就是数组或结构体越界产生的问题的概率最大。

三问题查找

1在stm32f10x_it.c中，添加软件断点，一旦调试时出现Hard Fault则会在停在__breakpoint(0)处。

2打开Call Stack窗口，在HardFault_Handler中的右键选择“Show Caller Code”

3程序定位到出错的代码行段。

4分析出错代码。这段代码是用于字符串复制的。因此可以判断是字符串操作过程中出现错误。

继续查找问题，使用Ctrl+F查找“copystr”函数。查找到如下代码。

这是一个结构体的成员进行操作，非常有可能是这个结构体或其成员出现越界。分析出现问题时MenuDisplayIndex值。鼠标选中MenuDisplayIndex，然后右键点击，选择Add to Watch1.

发现值为102。

而定义MenuData的代码为，可见只有10个成员，是此处发生的结构体越界！

四问题小结

问题代码编写调试与问题发现有近两周时间，这段时间里，调试没发现问题，Keil也无任何error或warning。因此很难怀疑之前代码。因此以前写程序时一定要注意书写规范。