【STM32】HAL庫調用HAL_SPI_Transmit出現HartFault問題

問題描述：

HAL庫調用硬件SPI發送函數HAL_SPI_Transmit會導致程序進入HartFault

// flash 頁大小(字節)

#define FLASH_SPI_PAGE_SIZE       (256)

static uint8_t write_buffer[FLASH_SPI_PAGE_SIZE + 4];

spi1_write(W25QXX_CHANNEL, (uint8_t *)write_buffer, (length + 4));

/**

 * @brief SPI寫入

 * @param *txBuffer 發送字節集

 * @param txLength 發送長度

 * @return spi發送的長度

 * */

uint32_t spi1_write(SPIChannel channel, uint8_t *txBuffer, uint32_t txLength)

{

  if(channel == W25QXX_CHANNEL)

  {

    W25QXX_CHANNEL_ON;

  }

  HAL_SPI_Transmit(&hspi2, txBuffer, txLength, 500);

  if(channel == W25QXX_CHANNEL)

  {

    W25QXX_CHANNEL_OFF;

  }

  return txLength;

}

原因分析：

Debug發現進入HartFault之前最后一句話是

是該揭開它真正面紗的時候了：我們再看出現問題的那條語句：

hspi->Instance->DR = *((uint16_t *)pData);

再看我們數組的定義：uint8_t

出現問

題這條語句把我們定義的uint8_t 數組轉換成了uint16_t 同時進行半字的操作（同時操作兩個byte）。這樣看確實提高了執行效率，但是卻也埋下了隱患。

產生這樣的問題，我們就不得不扯得更遠一點，arm內核對數據的非對齊數據訪問。

Arm對內存的訪問支持字（4byte）、半字（2byte）、字節（1byte）的直接訪問，但是呢他們是有一定的要求的：

存取字時要求地址按字對齊，也就是地址要是4的整數倍，如0x0000、0x0004、0x0008（該地址只是舉例，mcu的地址分配請參考具體手冊的地址映射圖）

存取半字是要求地址按半字對齊，也就是地址是2的倍數，這樣假如通過0x0001、0x0003這樣非2倍數的地址來讀取一個半字就會產生錯誤

存取字節簡單，只要地址不超范圍就可以

這么看來是不是有點清晰了，我們出現錯誤的地方不就是在操作一個半字（uint16占用兩個byte也就是半字），那么進入到了hardfault應該就是操作了非半字對齊的地址。

下面我們將write_buffer地址打印出來：

rtt_printf("0x%08xn",write_buffer);

很顯然，這個地址并不是非半字對齊的地址。

解決方案：

將write_buffer定義成uint32_t即四字節對齊即可。

static uint32_t write_buffer[(FLASH_SPI_PAGE_SIZE + 4 )>>2];