在stm32f7上使用freeRTOS的sprint/printf的问题

Question

两天以来，我一直在尝试让printf\sprintf在我的项目中工作……单片机: STM32F722RETx

我尝试使用newLib、heap3、heap4等，但都不起作用。HardFault_Handler是每一次运行的时间。现在，我尝试使用this link的简单实现，仍然存在同样的问题。我想我的设备有一些关于双数字的问题，因为程序在_ftoa函数中从这行if (value != value)运行HardFault_Handler。(什么是奇怪的，因为这个stm32支持if (value != value))你们知道吗？(现在我使用的是heap_4.c)我的计算器选项：

target_compile_options(${PROJ_NAME} PUBLIC
$<$<COMPILE_LANGUAGE:CXX>:
    -std=c++14
>
-mcpu=cortex-m7
-mthumb
-mfpu=fpv5-d16
-mfloat-abi=hard
-Wall
-ffunction-sections
-fdata-sections
-O1 -g
-DLV_CONF_INCLUDE_SIMPLE
 )

连接器选项：

target_link_options(${PROJ_NAME} PUBLIC
${LINKER_OPTION} ${LINKER_SCRIPT}
-mcpu=cortex-m7
-mthumb
-mfloat-abi=hard
-mfpu=fpv5-sp-d16
-specs=nosys.specs
-specs=nano.specs
# -Wl,--wrap,malloc
# -Wl,--wrap,_malloc_r
-u_printf_float
-u_sprintf_float
 )

链接器脚本：

/* Highest address of the user mode stack */
_estack = 0x20040000;    /* end of RAM */
/* Generate a link error if heap and stack don't fit into RAM */
_Min_Heap_Size = 0x200;      /* required amount of heap  */
_Min_Stack_Size = 0x400; /* required amount of stack */

/* Specify the memory areas */
MEMORY
{
   RAM (xrw)     : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 256K
  FLASH (rx)    : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 512K
}

更新:我认为这不是堆栈问题，我已经将configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW设置为2，但是钩子函数从未被调用过。我发现了奇怪的想法:这个解决方案是有效的：

float d = 23.5f;
char buffer[20];
sprintf(buffer, "temp %f", 23.5f);

但是这个解决方案不是：

float d = 23.5f;
char buffer[20];
sprintf(buffer, "temp %f",d);

不知道为什么一个拷贝地传递变量，生成一个HardFault_Handler...

Answer 1

您可以实现一个硬故障处理程序，该处理程序至少可以为您提供发生问题的SP位置。这应该会提供更多的见解。

https://www.freertos.org/Debugging-Hard-Faults-On-Cortex-M-Microcontrollers.html

它应该让您知道问题是由于MCU中的浮点错误，还是由于可能由某些链接问题引起的分支错误造成的

Answer 2

为了解决这个问题，我重写了_fstat和_write函数来改变printf的输出函数

/*
 * Retarget functions for printf()
 */
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>

int _fstat (int file, struct stat * st) {
    errno = -ENOSYS;
    return -1;
}

int _write (int file, char * ptr, int len) {
    extern int uart_putc(int c);
    int i;

    /* Turn character to capital letter and output to UART port */
    for (i = 0; i < len; i++) uart_putc((int)*ptr++);
    return 0;
}

并为SiFive HiFive Rev B硬件的UART0创建另一个uart_putc函数：

void uart_putc(int c)
{
#define uart0_txdata    (*(volatile uint32_t*)(0x10013000)) // uart0 txdata register
#define UART_TXFULL             (1 << 31)  // uart0 txdata flag
    while ((uart0_txdata & UART_TXFULL) != 0) { }
    uart0_txdata = c;
}

Answer 3

newlib C运行时库(在许多嵌入式工具链中使用)在内部使用它自己的malloc系列例程。newlib维护一些内部缓冲区，并需要一些线程安全支持：http://www.nadler.com/embedded/newlibAndFreeRTOS.html

未对齐的内存访问可能导致硬故障：https://www.keil.com/support/docs/3777.htm