From Zero To Hero | 引起电源和系统异常复位的原因
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每一块处理器都有复位的功能，不同处理器复位的类型可能有差异，引起复位的原因也可能有多种。
今天是第3篇分享，《STM32学习笔记》之引起电源和系统异常复位的原因。
STM32的复位功能非常强大，可通过软件、硬件和一些事件触发系统复位，而且通过其复位状态标志可分析复位原因。该部分位于STM32的RCC（Reset and Clock Control）模块。
STM32 复位介绍
1. 系统复位
除了RCC的复位标志和备份域中的寄存器外，系统复位会将其它全部寄存器都复位为复位值。
产生系统复位事件：
NRST 引脚低电平 窗口看门狗计数结束 独立看门狗计数结束 软件复位 低功耗管理复位
上电/掉电复位或欠压复位 在退出待机模式时
3. 复位电路简图
由上图可以看出来，NRST引脚、看门狗等各种事件最终都能引起系统复位。
STM32 内核和系统复位
上章节站在STM32整体层面讲述了产生复位的多种事件，本章节进一步描述STM32的内核和系统复位。
STM32由内核（如：Cortex-M4）和各种片内外设（如UART）资源组成，其中软件复位可指定是内核复位还是系统复位。
（图片来源网络）
1. 内核复位
在Cortex-M内核文档中大概有这样的描述：通过设置 NVIC 中应用程序中断与复位控制寄存器(AIRCR)的VECTRESET 位，可只复位处理器内核而不复位其它片上设施。
也就是说，这样操作只复位Cortex-M内核，不会复位UART这些片内外设。
内核复位函数（参考内核代码修改而来）：
void NVIC_CoreReset(void){ __DSB(); SCB->AIRCR = ((0x5FA << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos) | (SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk) | SCB_AIRCR_VECTRESET_Msk); //置位 VECTRESET __DSB(); while(1) { __NOP(); }}2. 系统复位
软件复位中的系统复位操作的寄存器位（SYSRESETREQ）不同，复位的对象为整个芯片（除后备区域）。
系统复位函数：
void NVIC_SysReset(void){ __DSB(); SCB->AIRCR = ((0x5FA << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos) | (SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk) | SCB_AIRCR_SYSRESETREQ_Msk); //置位 SYSRESETREQ __DSB(); while(1) { __NOP(); }}STM32 复位来源
为了方便软件工程师调试和查找（复位）问题，STM32设计有个状态寄存器保存了各种复位来源的状态。
如下图所示（具体请查阅参考手册）：
STM32 引起异常复位的原因
上面讲述了引起复位的事件有多种，本章节将结合实际应用，描述常见引起复位的原因及解决办法。
原因一：NRST引脚电平被拉低引起复位
有些特殊环境，特别是大型工厂，外界或内部会使电源产生干扰信号，使STM32的NRST引脚电平被拉低，从而导致系统复位。
分析原因：NRST引脚电平拉低20us就会引起系统复位，电源上一个纹波，或者外部静电都会引起电源被拉低20us。
解决办法：电源滤波、使用隔离电源、添加屏蔽措施等。
原因二：欠压引起复位
有些产品在设计之初没有综合计算负载（与STM32同电源），因负载过大，使其欠压，从而导致复位。
分析原因：STM32除了上电和掉电复位之外，绝大部分STM32还有一个欠压复位，当电源电压 (VDD) 降至所选 VBOR 阈值以下时，芯片将复位。
解决办法：选择负载更大的电源、通过软件配置合理的欠压值VBOR。
原因三：数字、模拟电源地压差引起复位
有工程师将VSS 和 VSSA之间使用一个几欧，甚至几十欧的电阻连接，有时候（有大电流经过地线）就会因为电源地的压差导致芯片（电源）复位。
分析原因：我们比较关注 VDD 和 VDDA 的关系，但忽略了 VSSA 和 VSS 压差需要小于 50mV这一点（具体可以看数据手册）。如果有大电流的情况，则会引起电源地存在压差。
解决办法：尽量使用完全连接地的方式处理，比如0欧电阻，或者隔离电源。
原因四：看门狗超时喂狗引起复位
有不少工程师设计低功耗产品时，使用了看门狗，但是他们往往忘记了芯片睡眠模式不能停止喂狗，从而导致看门狗复位。
分析原因：STM32进入睡眠之后，看门狗依然继续在工作，如果不及时喂狗，芯片会产生看门狗复位。
解决办法：进入睡眠之前设置更长的喂狗时间，同时不定期唤醒芯片进行喂狗。
复盘一下
▼复位通常分为：系统复位、电源复位和备份域复位；▼STM32软件复位分：内核和系统复位；▼STM32复位来源：状态寄存器保存复位来源状态；▼常见复位问题：NRST被拉低、欠压、压差、看门狗超时喂狗等；© THE END
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