常见软件调试问题及技巧

只看该作者 · 2025-6-22 09:55

程序跑飞 / 死循环
判断方式：

程序运行一段时间后无响应；

逻辑异常，变量值异常突变。

解决方法：

开启中断向量表定位 HardFault：在 HardFault_Handler 中添加调试代码打印栈地址；

设置断点或添加 watchdog，快速发现程序卡住的位置；

使用 Map 文件分析函数占用，查找堆栈是否溢出；

确认中断优先级配置是否合理，避免中断嵌套导致不可预期行为。

2️⃣ 外设初始化无效 / 配置错误
常见场景：

Timer 没有触发中断；

UART 无法发送接收；

GPIO 无电平变化。

调试建议：

打印调试信息（如 printf("UART Init Done\r\n")）验证代码走到；

检查 RCC 时钟是否开启相应外设；

用断点逐步调试，确保各初始化函数返回值正确；

检查是否调用 HAL/LL 驱动函数顺序错误。

3️⃣ 数据通信异常（SPI / I2C / UART）
调试重点：

波形分析：逻辑分析仪或示波器抓波形是最直接的方法；

SPI 是否配置正确时序模式（CPOL/CPHA）；

UART 波特率是否一致，是否开启校验位；

是否存在 DMA 溢出 / 缓冲区冲突问题。

1万 · 2025-7-3 18:31

程序运行异常问题有死机/卡死，跑飞，硬件错误异常触发，数据异常

1万 · 2025-7-3 20:50

GPIO异常定时器不准通信故障中断异常

只看该作者 · 2025-7-3 23:07

可以使用指示灯调试法：HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin); // 在关键位置插入LED翻转

只看该作者 · 2025-7-4 09:22

可以合理使用断点与单步执行

只看该作者 · 2025-7-4 11:41

如果内存不足的话会导致栈溢出或堆分配失败

只看该作者 · 2025-7-4 13:56

非特权模式下禁止的操作：

修改 [size=0.875em]NVIC、[size=0.875em]SCB 等系统寄存器
执行 [size=0.875em]MSR 修改特殊寄存器（如 [size=0.875em]PRIMASK）
访问被 MPU 保护的内存区域

只看该作者 · 2025-7-4 16:20

// 使用DWT周期计数器
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
uint32_t start = DWT->CYCCNT;
// 被测代码
uint32_t end = DWT->CYCCNT;
uint32_t cycles = end - start;

只看该作者 · 2025-7-4 18:32

我们可以采用预防性的措施比如认为注入错误信息看软件的反应

只看该作者 · 2025-7-4 20:50

HardFault分析：
void HardFault_Handler(void) {
  __asm volatile (
"tst lr, #4 \n"
"ite eq \n"
"mrseq r0, msp \n"
"mrsne r0, psp \n"
"ldr r1, [r0, #24] \n"
"b HardFault_Dump \n"
  );
  while(1);
}

只看该作者 · 2025-7-4 23:01

// 通过特定串口指令触发调试功能
if(strcmp(cmd, "DEBUG_DUMP") == 0) {
dump_internal_state();
}