STM32 USB转串口驱动移植到SylixOS中遇到的问题总结

1. 简介 
        由于客户项目需求，需要在STM32的硬件平台上实现USB转串口的功能，由于ST公司基于STM32硬件平台实现了相应的USB库以方便开发者进行开发，因此，在SylixOS下实现USB转串口功能时对该USB库进行了移植。由于该USB库的实现是基于STM32的裸机代码实现，因此在移植的过程中，不需要做过多的修改。 
        下面章节主要介绍在移植STM32的USB转串口驱动到SylixOS下遇到的问题以及对应的解决方法。对于其中的有些解决方法在移植STM32其他外设驱动的过程中也依然适用。 

2. 移植遇到的问题及解决方法 
2.1 非对齐内存访问错误 
        在移植完USB转串口驱动后，烧写SylixOS到STM32后，在运行过程中提示非法非对齐内存访问的错误，并且在产生该问题后会导致系统一直重启。调试过程中发现代码运行到数据拷贝的语句发生错误，具体代码如程序清单2.1所示。

程序清单2.1  非对齐内存访问错误

USB_OTG_STS USB_OTG_WritePacket(USB_OTG_CORE_HANDLE *pdev, 
                                uint8_t             *src, 
                                uint8_t              ch_ep_num, 
                                uint16_t             len)
{
    USB_OTG_STS status = USB_OTG_OK;
    if (pdev->cfg.dma_enable == 0) {
        uint32_t count32b = 0, i= 0;
        __IO uint32_t *fifo;
    
        count32b =  (len + 3) / 4;
        fifo = pdev->regs.DFIFO[ch_ep_num];
        for (i = 0; i < count32b; i++) {
            USB_OTG_WRITE_REG32(fifo, *((__packed uint32_t *)src));
            src += 4;
        }
    }
 
    return  status;
}

        运行过程中发现src的地址在会出现非四字节对齐的情况，并且在该情况发生后系统便会宕机重启，对于该种问题可增加一个临时变量解决，具体解决方法如程序清单2.2所示。

程序清单2.2  非对齐内存访问错误解决方法

USB_OTG_STS USB_OTG_WritePacket(USB_OTG_CORE_HANDLE    *pdev, 
                                uint8_t                *src, 
                                uint8_t                 ch_ep_num, 
                                uint16_t                len)
{
    USB_OTG_STS status = USB_OTG_OK;
    if (pdev->cfg.dma_enable == 0) {
        uint32_t count32b = 0, i = 0;
        __IO uint32_t *fifo;
        uint32_t data = 0;
 
        count32b = (len + 3) / 4;
        fifo = pdev->regs.DFIFO[ch_ep_num];
        for (i = 0; i < count32b; i++) {
            if (((uint32_t) src) % 4 == 0) {
                USB_OTG_WRITE_REG32(fifo, *((__packed uint32_t *)src));
            } else {
                lib_memcpy(&data, src, 4);
                USB_OTG_WRITE_REG32(fifo, data);
            }
            src += 4;
        }
    }
 
    return  status;
}

2.2 中断优先级设置不当导致进入”Hard Fault”中断 
        STM32采用的中断控制器是NVIC，全称为Nested Vector Interrupt Controller，人们一般称之为“嵌套中断向量控制器”，是用来管理中断嵌套的，核心任务就是在于其优先级的管理。NVIC给每个中断赋予先占优先级和次占优先级。具体关系描述如下： 
        1) 拥有较高先占优先级的中断可以打断先占优先级较低的中断； 
        2) 若两个先占优先级的中断同时挂起，则优先执行次占优先级较高的中断； 
        3) 若两个挂起的中断两个优先级都一致，则优先执行位于中断向量表中位置较高的中断； 
        4) 无论任何时刻，次占优先级都不会造成中断嵌套，即中断嵌套完全是由先占优先级决定的。 
        在调试USB转串口的过程中，由于系统tick中断的先占优先级被设置为0（最高优先级）导致系统不停的重启。需要注意的是，在对外设初始化的过程中，需要对外设中断优先级进行手动设置，否则该外设中断的先占优先级将默认为0。对于STM32的外设中断优先级可以使用ST公司提供的库函数进行设置，函数原型如程序清单2.3所示。

程序清单2.3  设置中断优先级函数原型

void  HAL_NVIC_SetPriority(IRQn_Type       IRQn,
                           uint32_t        PreemptPriority, 
                           uint32_t        SubPriority)

函数HAL_NVIC_SetPriority原型分析： 
参数IRQn是中断号； 
参数PreemptPriority是先占优先级； 
参数SubPriority是子优先级。 
通常情况下，将外设中断的先占优先级设置为0xF（最低优先级）。