目前來說對于存儲單元SRAM的研究主要基于硬件電路來完成,并且在也都是在生產過程中產生的這些辦法,但并不能夠當當從生產過程中去杜絕SRAM的硬件故障,如果SRAM硬件出錯導致程序出錯特別是在使用過程中,是較難被發現的,因此通過軟件對SRAM 進行檢測是為了防止在運用過程中因存儲單元損壞而導致系統出錯。
1 SRAM運行狀態分析
SRAM是一種易失性的隨機靜態存儲器,存儲非CONSTANT變量(如RW),具有掉電丟失數據的特點,從系統上電后,從Corter-M3啟動步驟可得知,需先執行復位的五個步驟:
①NVIC復位,控制內核;
②NVIC從復位中釋放內核;
?、蹆群伺渲枚褩#?br />
?、軆群嗽O置PC和LR;
⑤運行復位程序。
可以看出,不能在調入C環境之后檢測
SRAM,必須在Cortex—M3復位之前和啟動之后進行檢測。
在執行系統復位的最后一個步驟之前,系統都沒有對SRAM執行任何相關的數據傳送動作。第⑤步運行復位程序,在ST公司Cortex-M3處理器內核的STM32系列微控制器的啟動代碼中有一段復位子程序:
在這個子程序里導入了__main,__main是C庫文件的入口地址。它執行下面3個步驟:
①復制非root(RW、RO)從Flash到SRAM;
?、诜峙鋃I區,并且初始化為0;
?、厶D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,系統對SRAM進行了相關數據轉移的操作。因此,檢測SRAM必須在此步驟之前,否則將會覆蓋SRAM從Flash中轉移過來的數據。
2 SRAM檢測方案設計
在復位子程序跳入_ _main之前,設計另一個程序入口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而出現算法本身錯誤。由于Cortex—M3復位后默認的時鐘為HSI,是一個內部RC振蕩器,因此精度不高。如果需要更準和快速的時鐘,就必須在跳入SRAM_Check之前對相關的寄存器進行操作。
3 SRAM檢測軟件設計
圖1為本文設計的SRAM檢測軟件程序流程。
圖1 SRAM檢測軟件程序流程
4 在線調試結果及分析
上電復位后,在線調試PC指針指向Reset_Handler入口地址時的SRAM初始數值如圖2所示。可以看到,當系統復位時每個SRAM單元的數值均為0x00。
在線調試下,圖3為對所有的SRAM地址進行檢測后SRAM的數值,完全符合程序設計要求。
SRAM測試通過后,釋放所有的SRAM,還原為0x00,如圖4所示。
5 結論
本文提出了一種基于軟件的SRAM單元故障自檢測方法,通過在線調試得到的結果,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正常地運行在可靠的環境之上。如果SRAM單元有生產或運輸等損壞,也可以通過該方法方便地檢測出來,大大減少了系統排除故障的時間。
本文關鍵詞:
SRAM
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