如何用软件检测SRAM运行状态

      目前来说对于存储单元SRAM的研究主要基于硬件电路来完成，并且在也都是在生产过程中产生的这些办法，但并不能够当当从生产过程中去杜绝SRAM的硬件故障，如果SRAM硬件出错导致程序出错特别是在使用过程中，是较难被发现的，因此通过软件对SRAM 进行检测是为了防止在运用过程中因存储单元损坏而导致系统出错。

1 SRAM运行状态分析
SRAM是一种易失性的随机静态存储器，存储非CONSTANT变量（如RW），具有掉电丢失数据的特点，从系统上电后，从Corter-M3启动步骤可得知，需先执行复位的五个步骤：
①NVIC复位，控制内核；
　　②NVIC从复位中释放内核；
　　③内核配置堆栈；
　　④内核设置PC和LR；
　　⑤运行复位程序。
　　可以看出，不能在调入C环境之后检测SRAM，必须在Cortex—M3复位之前和启动之后进行检测。
　　在执行系统复位的最后一个步骤之前，系统都没有对SRAM执行任何相关的数据传送动作。第⑤步运行复位程序，在ST公司Cortex-M3处理器内核的STM32系列微控制器的启动代码中有一段复位子程序：


　　在这个子程序里导入了__main，__main是C库文件的入口地址。它执行下面3个步骤：
　　①复制非root（RW、RO）从Flash到SRAM；
　　②分配ZI区，并且初始化为0；
　　③跳转到堆栈初始化子程序接口__rt_entry。
　　由_ _main的第一步可以得出，在跳入_ _main之后，系统对SRAM进行了相关数据转移的操作。因此，检测SRAM必须在此步骤之前，否则将会覆盖SRAM从Flash中转移过来的数据。
　　2 SRAM检测方案设计
　　在复位子程序跳入_ _main之前，设计另一个程序入口SRAM_Check，使PC指针指向该SRAM进行硬件单元检测程序（SRAM_Check）的入口。在SRAM_check里，首先将PC指针指向SRAM的首地址并写入0xFF，读回该地址的值到通用寄存器Rn1，并对Rn1里的值进行加1操作，然后将Rn1和256做比较，得出SRAM硬件是否损坏。这种操作可以避免因SRAM硬件一直为1或0而出现算法本身错误。由于Cortex—M3复位后默认的时钟为HSI，是一个内部RC振荡器，因此精度不高。如果需要更准和快速的时钟，就必须在跳入SRAM_Check之前对相关的寄存器进行操作。
　　3 SRAM检测软件设计
　　图1为本文设计的SRAM检测软件程序流程。


图1 SRAM检测软件程序流程
　　4 在线调试结果及分析
　　上电复位后，在线调试PC指针指向Reset_Handler入口地址时的SRAM初始数值如图2所示。可以看到，当系统复位时每个SRAM单元的数值均为0x00。
　　在线调试下，图3为对所有的SRAM地址进行检测后SRAM的数值，完全符合程序设计要求。

　　SRAM测试通过后，释放所有的SRAM，还原为0x00，如图4所示。

　　5 结论
　　本文提出了一种基于软件的SRAM单元故障自检测方法，通过在线调试得到的结果，可知该方法是完全可行的。在实际运用中，该方法能够确保系统正常地运行在可靠的环境之上。如果SRAM单元有生产或运输等损坏，也可以通过该方法方便地检测出来，大大减少了系统排除故障的时间。
 
本文关键词：SRAM
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