2018年08月22日 | STM32 内核复位 与 系统复位 区别及程序实现

1 写在前面

某些系统允许复位，但对外设又有特殊要求：某一个IO状态不能因为复位而改变，某一个定时器计数器不能改变等。

例子：A系统通过一个IO控制B系统的电源，而这个IO置高时才开启B系统的电源。

正常工作过程中，B系统只有收到A系统关机命令任务才会进行关机（也就是说不能掉电关机），而A系统在工作过程中有复位的需求。

这个时候如果使用常规的复位方式，就会复位IO，不符合要求。如果有一种方式只复位内核而不复位外设就好了。

接下来就介绍两种复位的实现方式。

2 关于复位

说到复位，我们都不会陌生，系统基本都有一个复位按键。

复位的种类有很多：上电复位、掉电复位、复位引脚复位、看门狗复位、软件复位等。

上面说的复位按键，也就是对应复位引脚复位；而本文说的内核复位与系统复位是属于软件复位。

3 内核复位与系统复位的区别

本文说的内核是指处理器内核，也就是MPU（Microprocessor Unit）。比如STM32F103，其内核就是Cortex-M3内核。

而这里的系统就是包含内核和外设，也就是MCU（Microcontroller Unit），对于STM32F103来说，就是Cortex-M3内核+各种外设接口。

内核复位：只复位Cortex-M3处理器，而不复位外设如GPIO、TIM、USART、SPI等的寄存器。

系统复位：即复位Cortex-M3处理器，又复位外设寄存器。

因此，我们常说的复位一般指的是系统复位。

4 内核复位与系统复位的函数源代码

本文以Cortex-M3（STM32F103）为例来说明，其他芯片类似。

编写了4个复位函数，内核复位（C语言）、内核复位（汇编）和系统复位（C语言）、系统复位（汇编）：

void NVIC_CoreReset(void);  //内核复位（C语言）

void NVIC_CoreReset_a(void);  //内核复位（汇编）

void NVIC_SystemReset(void);  //系统复位（C语言）

void NVIC_SystemReset_a(void);  //系统复位（汇编）

在ST官方库中的core_cm3.h文件中已经提供了NVIC_SystemReset的C语言源代码。

Cortex-M3允许由软件触发复位序列，用于特殊的调试或维护。在Cortex-M3中，有两种方法可以实现自我复位。

第一种方法：置位 NVIC 中应用程序中断与复位控制寄存器(AIRCR)的 VECTRESET 位（位偏移：0）。

4.1 NVIC_CoreReset内核复位

这种复位的作用范围覆盖了整个Cortex-M3处理器，除了调试逻辑之外的所有角落，但是它不会影响到Cortex-M3处理器外部的任何电路，所以STM32上的各片上外设和其它电路都不受影响。

编写的NVIC_CoreReset函数C语言源码：

static __INLINE void NVIC_CoreReset(void)

{

    __DSB();

    //置位VECTRESET

    SCB->AIRCR = ((0x5FA << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos)      |

                  (SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk) |

                   SCB_AIRCR_VECTRESET_Msk);

    __DSB();

    while(1);

}

汇编版函数源码：

__asm void NVIC_CoreReset_a(void)

{

    LDR R0, =0xE000ED0C

    LDR R1, =0x05FA0001  //置位VECTRESET

    STR R1, [R0]

    deadloop_Core

    B deadloop_Core

}

内核复位主要注意：SCB_AIRCR_VECTRESET_Msk和LDR R1, =0x05FA0001，这是和系统复位唯一的区别。

第二种方法：置位 NVIC 中应用程序中断与复位控制寄存器(AIRCR)的 SYSRESETREQ位（位偏移：2）。

4.2 NVIC_SysReset系统复位

系统复位是置位同一个寄存器中的 SYSRESETREQ 位。这种复位则会波及整个芯片上的电路：它会使Cortex-M3处理器把送往系统复位发生器的请求线置为有效。但是系统复位发生器不是Cortex-M3的一部分，而是由芯片厂商实现，因此不同的芯片对此复位的响应也不同。因此，读者需要认真参阅芯片规格书，明白当发生片内复位时，各外设和功能模块都会回到什么样的初始状态，或者有哪些功能模块不受影响（比如，STM32系列的芯片有后备存储区，该区就被特殊对待）。

大多数情况下，复位发生器在响应 SYSRESETREQ 时，它也会同时把Cortex-M3处理器的系统复位信号(SYSRESETn)置为有效。通常，SYSRESETREQ不应复位调试逻辑。

这里有一个要注意的问题：从SYSRESETREQ被置为有效到复位发生器执行复位命令，往往会有一个延时。在此延时期间，处理器仍然可以响应中断请求。但我们的本意往往是要让此次执行到此为止，不要再做任何其它事情了。所以，最好在发出复位请求前，先把FAULTMASK置位。可以采用下列汇编语句：__disable_fault_irq();。

core_cm3.h中提供的NVIC_SystemReset函数C语言源码：

static __INLINE void NVIC_SystemReset(void)

{

  SCB->AIRCR  = ((0x5FA << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos)      | 

                 (SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk) | 

                 SCB_AIRCR_SYSRESETREQ_Msk);            

  __DSB();     /* Ensure completion of memory access */ 

  while(1);     /* wait until reset */

}

汇编版函数：

__asm void NVIC_SysReset_a(void)

{

    LDR R0, =0xE000ED0C

    LDR R1, =0x05FA0004

    STR R1, [R0]

    deadloop_Sys

    B deadloop_Sys

}

【参考】 CM3(STM32)内核复位与系统复位区别及应用 —— https://blog.csdn.net/ybhuangfugui/article/details/73354918