PN学堂GD32课程第15篇——HardFault异常

15.1 ARM内核中SP PC LR的作用

增加一个空指针bug如下：

下载之后按键失效，RS485串口也死了，代码卡死在了HardFault：

先复习一下这个知识点：

然后这节课学习一下其他的，在ARM单片机的内核当中除了SysTick、NVIC、DWT这些模块的控制寄存器之外，还有和下图所示的这些32 位通用寄存器（General Purpose Register，GPR，通用目的寄存器）：

R0、R1、R2、R3 ：通用寄存器，在函数调用约定里专门用来传递前 4 个函数参数；R0 同时存放函数返回结果 ，属于调用者保存寄存器（Caller-saved） ，函数内可以随便改写。
这也是为什么单片机C程序推荐函数形参不超过4个的核心原因。
R4~R11 ：通用寄存器，被调用者保存寄存器（Callee-saved），如果函数要使用它们，必须先入栈保存，退出前恢复原值。
R12 ：通用寄存器，也叫IP（Intra-Procedure Call Scratch Register，过程间临时寄存器），临时寄存器。
R13 ：SP（Stack Pointer，栈指针寄存器），虽然编号属于通用寄存器，但功能固定。
R14 ：LR（Link Register，链接寄存器），保存函数返回地址。
R15 ：PC（Program Counter，程序计数器），指向当前取指地址。

通过下面的例程进行实际讲解：

cpp 复制代码

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

#include "usb2Com_drv.h"
#include "delay.h"

int32_t DivideCal(int32_t value1,int32_t value2)
{
    return value1 / value2;
}

int32_t Process(void)
{
   volatile int32_t aVal = 10;
   volatile int32_t bVal = 2;
   return DivideCal(aVal, bVal);
}

#define PrintfEnable 0

int main(int argc, char *argv[])
{
    volatile int *SCB_CCR = (volatile int *)0xE000ED14;
    *SCB_CCR |=(1<<4);
    volatile int32_t mVal = Process();

    #if PrintfEnable
    DelayInit();
    Usb2ComDrvInit();
    #endif

    for(;;)
	{
        #if PrintfEnable
        printf("mVal = %d\r\n",mVal);
        DelayNms(1000);
        #endif
    }
}

注意，ARM单片机一般使用16 bit的thumb指令集减小镜像文件大小，因此每条代码指令1都占用2个bytes的大小，所以PC指针逐步调试时的步长一定是2。

0xE000ED14这个地址上存在一个特殊的寄存器：

Cortex-M 内核里这堆 0xE000E_xxx 的地址都是系统控制块（SCB）的寄存器，不属于任何片上外设，是 ARM 内核自带的，这里需要手动打开方便定位除0的问题。