程序仅在单步执行时有效- LPCXpresso18S37

Question

我对嵌入式系统不是很有经验，我需要在LPCXpresso18S37上开发一个能够与Python脚本通信的程序，以便使用通用异步收发器和直接存储器访问发送和接收数据。我使用的是MCUXpresso集成开发环境和LPCOpen库。

通信基本上是一系列字节交换，其中Python脚本发送命令，MCU通过执行特定操作来响应命令。

例如:如果Python脚本发送命令"1"，MCU会将其作为ack发送回来，然后等待接收16字节的明文，这将由Python脚本发送，依此类推……

这就是我的问题:当处于调试模式和单步执行指令时，程序的行为与预期一样:字节被正确地接收和发送，并存储在指定的内存中。

然而，每当我“全速”运行程序时，没有任何断点或步进指令，事情就变得奇怪，程序开始以一种我真的不能理解的方式运行:大多数发送或接收的数据似乎都丢失了。

我花了很多时间尝试调试，或者至少弄清楚发生了什么，但是，我承认，没有取得很大的成功……

我在没有中断的情况下使用DMA，因为每次都会充满一个不同的缓冲区。

我已经看到一些开发人员遇到了一些类似的问题，但我无法将解决方案转换为适合我的情况。

我很高兴地欢迎任何帮助或想法。提前谢谢你。

下面是有问题的代码：

#if defined (__USE_LPCOPEN)
#if defined(NO_BOARD_LIB)
#include "chip.h"
#else
#include "board.h"
#endif
#endif

#include <cr_section_macros.h>

 

uint8_t dmaChannelNumTx, dmaChannelNumRx;

FunctionalState  isDMATx = ENABLE;

 

static void App_DMA_Init(void)
{
    /* Initialize GPDMA controller */
    Chip_GPDMA_Init(LPC_GPDMA);
}

 

static void App_DMA_DeInit(void)
{
    Chip_GPDMA_Stop(LPC_GPDMA, dmaChannelNumTx);
    Chip_GPDMA_Stop(LPC_GPDMA, dmaChannelNumRx);
}

 

//Send data via USART0 and DMA
void Send_DMA(uint8_t *data_array, uint32_t data_size, uint8_t dmaChannelNumTx)
{
    isDMATx = ENABLE;
    while(Chip_GPDMA_Transfer(LPC_GPDMA,
                        dmaChannelNumTx,
                        (uint32_t) data_array,
                        GPDMA_CONN_UART0_Tx,
                        GPDMA_TRANSFERTYPE_M2P_CONTROLLER_DMA, //Memory to peripheral
                        data_size) != SUCCESS) {}
}

 

void Receive_DMA(uint8_t *data_array, uint32_t data_size, uint8_t dmaChannelNumRx)
{
    isDMATx = DISABLE;
    while(Chip_GPDMA_Transfer(LPC_GPDMA,
                        dmaChannelNumRx,
                        GPDMA_CONN_UART0_Rx,
                        (uint32_t) data_array,
                        GPDMA_TRANSFERTYPE_P2M_CONTROLLER_DMA, //peripheral to memory
                        data_size) != SUCCESS) {}
}

 

int main(void) {

 

    #if defined (__USE_LPCOPEN)
    // Read clock settings and update SystemCoreClock variable
    SystemCoreClockUpdate();

 

    #if !defined(NO_BOARD_LIB)

 

    // Set up and initialize all required blocks and
    // functions related to the board hardware
    Board_Init();
    Board_UART_Init(LPC_USART0);

 

    //Initialise USART with 115200 baudrate, 8-bits length, no parity and 1-bit stop
    Chip_UART_Init(LPC_USART0);
    Chip_UART_SetBaud(LPC_USART0, 115200);
    Chip_UART_ConfigData(LPC_USART0, (UART_LCR_WLEN8 | UART_LCR_SBS_1BIT | UART_LCR_PARITY_DIS));
    Chip_UART_TXEnable(LPC_USART0);

    #endif

 

    #endif

 

    //Setting up communication using DMA
    Chip_UART_SetupFIFOS(LPC_USART0, (UART_FCR_FIFO_EN | UART_FCR_RX_RS |
                                UART_FCR_TX_RS | UART_FCR_DMAMODE_SEL | UART_FCR_TRG_LEV0));

 

    //=======================================================================//
    /* Init command, receiver and trasmitter buffers ------------------------*/
    //=======================================================================//
        uint8_t command[1];
        uint8_t RX_plaintext[16];
        uint8_t RX_key[16];
        uint8_t TX_ciphertext[16];
        command[0] = 0;
    //=======================================================================//


    while(1)
    {
        App_DMA_Init();
        dmaChannelNumTx = Chip_GPDMA_GetFreeChannel(LPC_GPDMA, GPDMA_CONN_UART0_Tx);
        dmaChannelNumRx = Chip_GPDMA_GetFreeChannel(LPC_GPDMA, GPDMA_CONN_UART0_Rx);

 

        //Receive and send back command
        Receive_DMA((uint8_t*) command, 1, dmaChannelNumRx);
        Send_DMA((uint8_t*) command, 1, dmaChannelNumTx);

 

           //Obey the command
        switch(command[0])
            {
                //Command to receive plaintext and send back first byte for ack
                case 1:
                    Receive_DMA((uint8_t*) RX_plaintext, 16, dmaChannelNumRx);
                    Send_DMA((uint8_t*) &RX_plaintext[0], 1, dmaChannelNumTx);
                    command[0] = 0;
                break;

 

                //Command to receive key and send back first byte for ack
                case 2:
                    Receive_DMA((uint8_t*) RX_key, 16, dmaChannelNumRx);
                    Send_DMA((uint8_t*) &RX_key[0], 1, dmaChannelNumTx);
                    command[0] = 0;
                break;

 

                //Command to XOR key and plaintext
                case 3:
                    for(int i = 0; i<16; i++)
                        TX_ciphertext[i] = RX_plaintext[i] ^ RX_key[i];
                    command[0] = 0;
                break;

 

                //Command to send ciphertext
                case 4:
                    Send_DMA((uint8_t*) TX_ciphertext, 16, dmaChannelNumTx);
                    command[0] = 0;
                break;
                default:
                    break;

 


            }

 

    }

 

    App_DMA_DeInit();
    Chip_UART_DeInit(LPC_USART0);

 

    return 0 ;
}

Answer 1

很难确切地说是什么原因造成的，这听起来像是一个与时间相关的bug。首先要考虑的是:在没有DMA的情况下，你得到了你想要做的事情了吗？如果DMA只有1个字节的数据，而且你的程序没有做太多的其他工作，你为什么要使用DMA呢？

发现了一些潜在问题：

你是否真的应该从for-ever循环内部初始化DMA，而不是只初始化一次？

• 你的DMA缓冲区不是易失性限定的，这可能导致堆栈分配的DMA缓冲区不正确，这是完全错误的。

• 我不知道这个库，但是如果有一个Chip_UART_TXEnable，不是也应该有一个用于RX的吗？或者这是由先进先出function?

• Your做的，当调用你自己的函数时，各种类型的转换都是可疑的。你为什么选演员？如果你发现自己需要它，一定要怀疑有bug。

• 这不是一台PC，所以int main(void)没有任何意义。你要把什么还给谁？“程序完成后进行清理”也没有任何意义。微控制器程序不会结束。如果使用的是void main (void).

• Watchdog？，则应该使用-ffreestanding编译它在哪里?它是开着的，还是关着的，你在哪里喂它？