代码收藏家技术教程 2023-07-02

NXP S32K3xx MCU多次复位后跑死、崩溃、出错分析

1. 背景：

在调试过程中发现，S32K3xx当进行8次软件复位（functional reset）后MCU会死在复位里面，无法正常工作。
驱动库为：SW32K3_RTD_4.4_2.0.0
注意，下述分析比较硬核，要认真的慢慢看才能看明白，笔者自己过了一段时间看第二遍都有点蒙哈哈哈哈

2. 分析：

2.1 EB配置

EB中关于reset的复位如下：

上图配置项解释：
Mcu Reset Type 配置当我们调用Mcu_PerformReset();接口时是执行Functional Reset还是Destructive Reset
Mcu Functional Reset Escalation Threshold (0 -> 15) 配置Functional Reset的阈值，0表示关闭此功能，若配置为n，则n次Functional Reset后会自动执行一次Destructive Reset
Mcu Destructive Reset Escalation Threshold (0 -> 15) 配置Destructive Reset的阈值，0表示关闭此功能，若配置为n，则n次Functional Reset后会保持在Reset状态（表象为MCU跑挂了），直到下一次power-on reset到来重启

2.2 寄存器分析

为了弄清楚8次复位后就死机的原因，我们需要在代码中读取如下寄存器的值：
具体的寄存机介绍请参考文末的寄存器描述或者手册，要看懂后文的描述以及复位的真正原因，读者需先搞懂下述寄存器的作用。

	DES_regester = *(uint32 *)0x4028C000;
    FES_regester = *(uint32 *)0x4028C008;
    FRET_regester = *(uint32 *)0x4028C018;
    DRET_regester = *(uint32 *)0x4028C01c;
    FREC_counter = *(uint32 *)0x4028C014;

2.3 power-on后实测各寄存器的值如下：

 DES = 1  FES = 0  FRET = f  DRET = f             //在main函数最开始读取的寄存器值
 
 DES = 0  FES = 0  FRET = 0  DRET = 0           //调用Mcu_GetResetReason(void)后读取的寄存器值

注意是否调用Mcu_GetResetReason(void)接口会对寄存器值产生影响。（笔者不太明白NXP驱动中Mcu_GetResetReason(void)函数为什么要去清除DES和FES寄存器）
可以看到，上电后DES的第0位F_POR被置位1，即产生了power-on event ，同时FRET和DRET被硬件置位0XF。
调用Mcu_GetResetReason(void)后清除掉了DES的value，同时在上电代码执行过程中，Mcu_Init()调用Power_Ip_MC_RGM_ResetInit()函数，将EB中配置的FRET和DRET值写给了寄存器，如下图所示，于是FRET和DRET的值被写为0.

2.3.1 死机问题解决方案：

在驱动函数Power_Ip_MC_RGM_ResetInit()中添加如下判断条件即可。如果要搞清楚原因，可继续看后续分析。

2.4 power-on起来后，我们通过调用软复位接口执行functional reset，寄存器值如下：

DES = 0  FES  = 20000000  FRET = 0    DRET = f        //在main函数最开始读取的寄存器值
DES = 0  FES = 0          FRET = 0    DRET = f      //调用Mcu_GetResetReason(void)后读取的寄存器值
FREC = 0

FES显示发生了’Functional’ reset event，可以看到此时DRET寄存器被置位为0xF，这与手册中描述不符。（手册中只有power-on才会置位DRET,且置位为0）。
在这种情况下，实测发现不断的调用软件functional reset接口复位MCU，FREC寄存器的值始终为0，且FRET寄存器为0，即disable了阈值功能，因此在这种情况下不会出错。

2.5 power-on起来后，我们通过外部看门口拉引脚的方式reset MCU，寄存器值如下：

DES = 0  FES = 1  FRET = f  DRET = f    //在main函数最开始读取的寄存器值
DES = 0  FES = 0  FRET = f  DRET = f    //调用Mcu_GetResetReason(void)后读取的寄存器值

可以看到FES寄存器被置位1，即发生了functional reset，同时FRET和DRET被硬件置位0XF（这与手册中描述不符，FES = 0X1可以看出发发生了external reset事件，且不会置位DRET寄存器）。在经过Mcu_Init()函数时，如图2所示，由于DES寄存器等于0，于是不会去写FRET和DRET为EB中配置的值，这两个寄存器同时被置位0xF,即FRET和DRET的阈值功能被激活。Mcu_GetResetReason()会将FES寄存器的值清零。

2.6 power-on起来，通过外部看门口拉引脚的方式reset MCU后，通过软件进行functional reset，寄存器值如下：

DES  = 0     FES = 20000000  FRET  = f   DRET = f      //在main函数最开始读取的寄存器值
DES  = 0     FES = 0         FRET  = f   DRET = f      //调用Mcu_GetResetReason(void)后读取的寄存器值
FREC = 8

第8次软复位后系统就死在reset里面了。这就极度异常了，首先从设计上说不应该出现这种情况（对用户而言在EB中是关闭了FRET和DRET功能的）。其次，FRET和DRET中的值为0xf，即15，理论上说15次functional reset产生一次destructive reset，15次destructive才产生一次死在reset中的事件。但是FREC = 8的时候系统就死掉了。与NXP的FAE沟通，他们这部分的确存在一些问题，应该在后续的驱动和软件更新中会解决这些问题，笔者当前的解决方案就是2.3.1节中描述的，简单粗暴，如果您看懂了上述分析，其他相关问题也都可以通过修改驱动来规避。