《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術(shù) > 設(shè)計應(yīng)用 > ARM Cortex-M3的SRAM單元故障軟件的自檢測研究
ARM Cortex-M3的SRAM單元故障軟件的自檢測研究
摘要: 目前,,對于存儲單元SRAM的研究都是基于硬件電路來完成,而且這些方法都是運用在生產(chǎn)過程中,,但是生產(chǎn)過程并不能完全杜絕SRAM的硬件故障,。在其使用過程中,如果SRAM硬件出錯,,將導(dǎo)致程序出錯而且很難被發(fā)現(xiàn),。因此在運用的階段,為防止存儲單元損壞而導(dǎo)致系統(tǒng)出錯,,通過軟件的方式對SRAM進行檢測是必要的,。
關(guān)鍵詞: ARM Cortex-M3 SRAM
Abstract:
Key words :
  引言

  目前,對于存儲單元SRAM的研究都是基于硬件電路來完成,,而且這些方法都是運用在生產(chǎn)過程中,,但是生產(chǎn)過程并不能完全杜絕SRAM的硬件故障。在其使用過程中,,如果SRAM硬件出錯,,將導(dǎo)致程序出錯而且很難被發(fā)現(xiàn)。因此在運用的階段,為防止存儲單元損壞而導(dǎo)致系統(tǒng)出錯,,通過軟件的方式對SRAM進行檢測是必要的,。

  1 SRAM運行狀態(tài)分析

  SRAM是存儲非CONSTANT變量(如RW),它具有掉電即失的特點,。由Cortex—M3的啟動步驟可知,,系統(tǒng)上電后,首先執(zhí)行復(fù)位的5個步驟:

 ?、貼VIC復(fù)位,,控制內(nèi)核;

 ?、贜VIC從復(fù)位中釋放內(nèi)核,;

  ③內(nèi)核配置堆棧,;

 ?、軆?nèi)核設(shè)置PC和LR;

 ?、葸\行復(fù)位程序,。

  可以看出,不能在調(diào)入C環(huán)境之后檢測SRAM,,必須在Cortex—M3復(fù)位之前和啟動之后進行檢測,。

  在執(zhí)行系統(tǒng)復(fù)位的最后一個步驟之前,系統(tǒng)都沒有對SRAM執(zhí)行任何相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送動作,。第⑤步運行復(fù)位程序,,在ST公司Cortex-M3處理器內(nèi)核的STM32系列微控制器的啟動代碼中有一段復(fù)位子程序:

c.JPG

  在這個子程序里導(dǎo)入了__main,__main是C庫文件的入口地址,。它執(zhí)行下面3個步驟:

  ①復(fù)制非root(RW,、RO)從Flash到SRAM,;

  ②分配ZI區(qū),,并且初始化為0,;

  ③跳轉(zhuǎn)到堆棧初始化子程序接口__rt_entry,。

  由__main的第一步可以得出,,在跳入__main之后,系統(tǒng)對SRAM進行了相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的操作,。因此,,檢測SRAM必須在此步驟之前,否則將會覆蓋SRAM從Flash中轉(zhuǎn)移過來的數(shù)據(jù)。

  2 SRAM檢測方案設(shè)計

  在復(fù)位子程序跳入__main之前,,設(shè)計另一個程序入口SRAM_Check,,使PC指針指向該SRAM進行硬件單元檢測程序(SRAM_Check)的入口。在SRAM_check里,,首先將PC指針指向SRAM的首地址并寫入0xFF,,讀回該地址的值到通用寄存器Rn1,并對Rn1里的值進行加1操作,,然后將Rn1和256做比較,,得出SRAM硬件是否損壞。這種操作可以避免因SRAM硬件一直為1或0而出現(xiàn)算法本身錯誤,。由于Cortex—M3復(fù)位后默認(rèn)的時鐘為HSI,,是一個內(nèi)部RC振蕩器,因此精度不高,。如果需要更準(zhǔn)和快速的時鐘,,就必須在跳入SRAM_Check之前對相關(guān)的寄存器進行操作。

  3 SRAM檢測軟件設(shè)計

  圖1為本文設(shè)計的SRAM檢測軟件程序流程,。

d.JPG

  4 在線調(diào)試結(jié)果及分析

  上電復(fù)位后,在線調(diào)試PC指針指向Reset_Handler入口地址時的SRAM初始數(shù)值如圖2所示,??梢钥吹剑?dāng)系統(tǒng)復(fù)位時每個SRAM單元的數(shù)值均為0x00,。

a.JPG

  在線調(diào)試下,,圖3為對所有的SRAM地址進行檢測后SRAM的數(shù)值,完全符合程序設(shè)計要求,。

  SRAM測試通過后,,釋放所有的SRAM,,還原為0x00,,如圖4所示。

b.JPG

  5 結(jié)論

  本文提出了一種基于軟件的SRAM單元故障自檢測方法,,通過在線調(diào)試得到的結(jié)果,可知該方法是完全可行的,。在實際運用中,,該方法能夠確保系統(tǒng)正常地運行在可靠的環(huán)境之上。如果SRAM單元有生產(chǎn)或運輸?shù)葥p壞,,也可以通過該方法方便地檢測出來,,大大減少了系統(tǒng)排除故障的時間,。



 

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。