在進行CortexM系列MCU開發(fā)時，大家應(yīng)該都或多或少觸發(fā)過不可屏蔽中斷，例如人見人愛的Hardfault。

對于嵌入式工程師來說，能夠穩(wěn)定復(fù)現(xiàn)的Bug最好解決，再不濟挨個打斷點也能定位到問題代碼位置。

可是異常如果是不定時，無規(guī)律的發(fā)生在日常的運行中，那打斷點的方式無異于守株待兔。

本篇將提供小技巧簡述CortexM的異常壓棧機制，教大家如何寫出一個現(xiàn)場保存函數(shù)以及如何調(diào)用該函數(shù)。

如下圖所示，觸發(fā)中斷的時候，CortexM?系列芯片會按照該排列將相關(guān)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行地址偏移壓棧，N即此時的SP數(shù)值，通過SP中存放的地址，我們可以獲取到如圖所示的數(shù)據(jù)。

而要知道觸發(fā)異常的地址則需要關(guān)注LR（Link Register)的數(shù)值，它存放著異常觸發(fā)點的函數(shù)地址。

那么按照壓棧的排列，我們可以編寫一個結(jié)構(gòu)體以及相關(guān)的記錄現(xiàn)場函數(shù)，如下圖所示，結(jié)構(gòu)體的成員完全是按照上圖的壓棧順序排列，那下一步就是在哪里調(diào)用這個接口來獲取到案發(fā)時的第一手資料

?要想獲得第一手數(shù)據(jù)，就要去中斷函數(shù)的執(zhí)行處，很多廠商的SDK都會在名為XXX_it.c文件里為開發(fā)者們寫好各個中斷的Handler，由于S文件中都是弱定義（弱定義即在C文件中有同名的函數(shù)，則以C文件中的函數(shù)優(yōu)先編譯，則可能造成觸發(fā)中斷時并不會運行S文件處的函數(shù)）所以建議可以將其屏蔽或者自己重新編寫一個新的函數(shù)名。

由下圖可見，通過IMPORT的形式調(diào)用外部現(xiàn)場保存函數(shù)，將SP寄存器賦值給R0寄存器是因為R0通常時作為函數(shù)的第一個參數(shù)進行調(diào)用的，可看作是將SP數(shù)值作為參數(shù)傳入StackSave函數(shù)，BL的意思是帶返回的跳轉(zhuǎn)，即使跳轉(zhuǎn)運行完成StackSave函數(shù)后還返回此處。

完成上述函數(shù)編寫以及調(diào)用后，即可進行測試了。本次范例通過SPI初始化時傳入錯誤的外設(shè)寄存器地址來觸發(fā)HardFault中斷，由下圖可看出，此時記錄到的LR數(shù)值為0x8000e83

?查詢后可知，0x8000e83的位置為SPI初始化函數(shù)中，符合預(yù)設(shè)的異常觸發(fā)位置。在非仿真環(huán)境下可通過map文件找到大致的函數(shù)地址。

綜上，我們就知道了如何獲取到觸發(fā)異常中斷時的程序運行地址，通過將獲取到的信息存入到片上Flash指定地址的形式將此時的現(xiàn)場信息進行保存，并通過固件和map一一對應(yīng)管控。

這樣在漫長運行過程中，如果不慎觸發(fā)異常異常中斷，通過對應(yīng)的map文件即可迅速定位BUG所在大致位置?