微控制器硬件复位前如何保存数据？

Question

我正在研究Freesacle微控制器之一。该微控制器具有多个复位源（例如时钟监视器复位，看门狗复位和...）。 假设由于看门狗，我的微控制器被重置了。重置之前如何保存一些数据。我的意思是，例如，我如何才能了解看门狗复位之前程序计数器在哪里。通过这种方法，我想知道哪里有导致看门狗重置的错误（换句话说，就是很长的过程）。

Answer 1

大多数飞思卡尔MCU的工作方式如下：

看门狗复位后，
• RAM被保留。但是可能不是在LVD复位之后，而且肯定不是在上电复位之后。在大多数情况下，这是完全没有记录的。
• MCU将具有状态寄存器，您可以在其中检查复位原因（例如HCS08，MPC5x，Kinetis），或者具有用于不同复位原因的特殊复位向量（例如HC11，HCS12，Coldfire）。 / li>

重置后无法保存任何内容。重置会发生，只有在此之后，您才能找出导致重置的原因。

但是可以保留一部分RAM作为特殊段。上电复位后，可以通过将所有内容都设置为零来初始化此段。如果重置了看门狗，则可以假定此RAM段仍然有效且完好无损。因此，您无需初始化它，而是保持原样。此方法使您可以在重置期间保存变量值。 可能-对于大多数MCU系列来说，这没有得到很好的记录。我至少在HCS08，HCS12和MPC56上使用过这种技巧。

至于程序计数器，您很不走运。重置它无法恢复它。这意味着找出看门狗复位发生位置的唯一方法是乏味的老派方法，即逐步降低代码的断点位置，运行程序并检查其是否达到断点。

尽管对于MPC56或Cortex M之类的现代MCU，您只需检查跟踪缓冲区并查看导致复位的代码。您不仅可以获得PC，还可以看到C源代码。但是您可能需要一个专业的，无Eclipse的工具链来完成此操作。

Answer 2

根据您的微控制器，您可能会收到“重置原因”，但无法在重置后获得先前的program counter (PC/IP)。

大多数现代微控制器都提供Watchdog Interrupt而不是reset。 您可以配置看门狗外设以启用中断，在该ISR中，您可以检查堆栈上存储的上下文。 （您可以从JTAG调试器获取帮助以检查调用堆栈）。

如果您的微控制器支持上述方法，则有多种调试方法可用。

例如 在简单的基于while(1)的体系结构中，您可以使用硬件计时器，并在某些代码段后重新启动它。在Timer ISR中，您将知道哪个代码段消耗的时间比计时器长。

Answer 3

两件事：

1. 写一个日志！并旋转该日志以保留最后30分钟。或您认为需要重现该错误的任何合理时间。在日志停止的地方，您可以看到之前发生的情况。即使在生产级设备中，也存在某些级别的日志记录。
2. （较少，实用），您可以将调试器附加到几乎每个micrcontroller上，并逐步执行代码。可能会在您输入代码的关键部分之前放置一个被击中的断点。某些IDE / uC允许“ 数据断点”在某些变量包含某些值时触发。 免责声明：我不熟悉您使用的确切微控制器。

Answer 4

它写在您的手册中。

我不知道特定的处理器，但是在大多数微处理器中，看门狗复位是一种软复位，这意味着某些寄存器将保留有关复位源的信息，有时还会保留原因。

您需要在FreescaleμC上发布更多具体信息，以便正确回答。

Answer 5

即使您可以在重置之前获得程序计数器，也不建议在重置后盲目地将程序计数器设置为另一个计数器-因为可能会有堆栈和堆信息以及数据本身也改变了。

这取决于您要在重置后保留什么，某些行为或数据？看门狗之后，可能会清除或未清除易失性内存（请参见uC数据表），并且您可以在检查复位寄存器后再次检测到复位（再次请参见uC数据表）。通过检测复位并检查易失性存储器，您可能能够以不太可能的复位事件发生后希望的方式，准备好重启uC。您可以创建一个全局值并将其设置为全局范围内的特定值，然后如果它重置，请在发生重置事件时对照该值进行检查-如果相同，则可以假定其他内存也可以相同。如果不是易失性存储器，那么您需要查看数据表中的非易失性选项，但是，由于写入限制，建议不要连续写入非易失性存储器。

Answer 6

唯一可靠的解决方案是，如果您的芯片支持嵌入式指令跟踪，则使用具有跟踪功能的调试器。

某些设备可以选择将看门狗超时重定向到中断而不是复位。这样，您就可以像编写异常处理程序一样编写看门狗超时处理程序，并转储或存储包括返回地址的堆栈信息，该地址将指示中断发生的位置。

但是，在某些情况下，这两种解决方案都不是实现目标的可靠方法。在多任务环境或具有中断处理程序的系统中，看门狗超时发生时运行的代码可能不是导致问题的过程。