单片机异常复位后如何保存变量数据

1、理论

众所周知，单片机复位后变量数值会自动初始化，以华大半导体HC32L136为例，具有 7 个复位信号来源，每个复位信号都可以让 CPU 重新运行，绝大多数寄存器会被复位到复位值，程序会从复位向量处开始执行。

数字区域上电掉电复位 POR

外部 Reset PAD，低电平为复位信号

WDT 复位

PCA 复位

LVD 低电压复位

Cortex-M0+ SYSRESETREQ 软件复位

Cortex-M0+ LOCKUP 硬件复位

每个复位源由相应的复位标志进行指示，复位标志均由硬件置位，需要用户软件清零。

华大半导体各区域的复位来源如下图所示：

本篇博客主要讲授华大半导（STM32、C51等单片机均可适用）复位（以看门狗复位为例）后变量数据保存的方法。

这里将用到__not_init属性，其用于变量声明，可禁止系统启动时变量的初始化，有了__not_init属性，编译器只给指定变量分配空间，不会再初始化。

__not_init的两种定义方式如下所示：

方式1：不指定存储位置，由编译器分配

    __no_init 类型 变量名;        ///< 例如：__no_init uint8_t cou_num;

方式2：指定存储位置

__no_init 类型 变量名 @地址;  ///< 例如：__no_init uint8_t cou_num @0x20000000;

2、实践

实践描述：使用__no_init属性创建一个变量cou_num，其将数据存储在SRAM中，每隔300毫秒自加1并通过串口打印输出数值，当检测到上电复位和按键复位后，变量cou_num数值置为0，在看门狗复位下变量cou_num数值不变。

第1步：配置串口引脚、串口使能和串口中断，代码如下所示：

///< 串口引脚配置

static void App_PortInit(void)

{

    stc_gpio_cfg_t stcGpioCfg;

    DDL_ZERO_STRUCT(stcGpioCfg);

    ///< 使能GPIO模块时钟

    Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralGpio,TRUE);

    ///< 配置PA02端口为URART1_TX

    stcGpioCfg.enDir = GpioDirOut;

    Gpio_Init(GpioPortA, GpioPin2, &stcGpioCfg);

    Gpio_SetAfMode(GpioPortA, GpioPin2, GpioAf1);           

}

///< 串口配置

static void App_UartCfg(void)

{

    stc_uart_cfg_t    stcCfg;

    DDL_ZERO_STRUCT(stcCfg);

    ///< 开启UART1外设时钟

    Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralUart1,TRUE);

    ///< UART1初始化

    stcCfg.enRunMode        = UartMskMode3;          ///< 模式3

    stcCfg.enStopBit        = UartMsk1bit;            ///< 1bit停止位

    stcCfg.enMmdorCk        = UartMskEven;            ///< 偶检验

    stcCfg.stcBaud.u32Baud  = 9600;                  ///< 波特率9600  注意误差

    stcCfg.stcBaud.enClkDiv = UartMsk8Or16Div;        ///< 通道采样分频配置

    stcCfg.stcBaud.u32Pclk  = Sysctrl_GetPClkFreq();  ///< 获得外设时钟（PCLK）频率值

    Uart_Init(M0P_UART1, &stcCfg);                    ///< 串口初始化

    ///< UART1中断使能

    Uart_ClrStatus(M0P_UART1,UartTC);                ///< 清发送请求

    Uart_EnableIrq(M0P_UART1,UartTxIrq);              ///< 使能串口发送中断

    EnableNvic(UART1_IRQn, IrqLevel3, TRUE);          ///< 系统中断使能

}

///< UART1中断函数

void Uart1_IRQHandler(void)

{

    ///< UART1数据发送

    if(Uart_GetStatus(M0P_UART1, UartTC))       

    {

        ///< 清中断状态位

        Uart_ClrStatus(M0P_UART1, UartTC); 

    }

}

第2步：配置看门狗复位，每隔820毫秒若没有喂狗，则复位，代码如下所示：

///< WDT初始化配置

static void App_WdtInit(void)

{

    ///< 开启WDT外设时钟

    Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralWdt,TRUE);

    ///< WDT 初始化，喂狗时间：820ms

    Wdt_Init(WdtResetEn, WdtT820ms);

}

第3步：使用__no_init属性定义cou_num变量，将数组存储在SRAM寄存器0x20001000中，代码如下所示：

__no_init uint8_t cou_num @ 0x20001000;

第4步：添加上电复位源和RESET脚复位源检测，当检测到其中之一个复位的时候，cou_num置为0，代码如下所示：

int32_t main(void)

{

    char * data_buf = (char *)malloc(sizeof(char) * 19);

    ///< 串口引脚配置

    App_PortInit();

    ///< 串口配置

    App_UartCfg();

    ///< WDT初始化

    App_WdtInit();

    ///< 启动 WDT

    Wdt_Start();

    ///< 当上电复位或者RESET脚复位后cou_num为0，看门狗复位数值不变

    if((Reset_GetFlag(ResetFlagMskPor5V) == 1) || (Reset_GetFlag(ResetFlagMskRstb) == 1))

    {

      cou_num = 0;

      Reset_ClearFlag(ResetFlagMskPor5V);

      Reset_ClearFlag(ResetFlagMskRstb);

    }

    while (1)

    {

        cou_num = cou_num + 1;

        delay1ms(300);

        ///< 开启喂狗后，将不会产生复位

        //Wdt_Feed();

        sprintf(data_buf,"numerical value:%d\n",cou_num);

        for(int8_t i = 0;i < 19;i++)

        {

          Uart_SendDataIt(M0P_UART1,data_buf[i]);

          delay1ms(5);

        }

    }

}

运行效果如下所示：

可见虽然看门狗每隔820毫秒复位一次，但是cou_num数值不收影响，但是也可以看出cou_num数值中间存在丢失，例如没有打印输出数值3，主要原因是运行到此数时，恰巧看门狗复位，所以串口未来得及打印，但是不影响cou_num计数。