这听起来像是堆栈溢出吗？

Question

我认为我的嵌入式固件代码中可能存在堆栈溢出问题或类似问题。我是一名新程序员，从未处理过 SO，所以我不确定是否发生了这种情况。

该固件控制一个带有轮子的设备，该轮子周围均匀分布有磁铁，并且该板有一个霍尔效应传感器，可以感应磁铁何时位于其上方。我的固件操作步进器，并在监视磁力传感器的同时计算步数，以检测车轮是否已停转。

我在我的芯片上使用定时器中断（8 位，8057 acrh.）来设置输出端口来控制电机和失速检测。失速检测代码如下所示...

    //   Enter ISR
    //   Change the ports to the appropriate value for the next step
    //    ...

    StallDetector++;      // Increment the stall detector

    if(PosSensor != LastPosMagState)
    {
        StallDetector = 0;

        LastPosMagState = PosSensor;
    }
    else
    {
        if (PosSensor == ON) 
        {
            if (StallDetector > (MagnetSize + 10))
            {
                HandleStallEvent();
            }
        }
        else if (PosSensor == OFF) 
        {
            if (StallDetector > (GapSize + 10))
            {
                HandleStallEvent();
            }
        }
    }

每次触发 ISR 时都会调用此代码。 PosSensor 是磁力传感器。 MagnetSize 是穿过磁场所需的步进器步数。 GapSize 是两个磁铁之间的步数。所以我想检测车轮是否被磁铁上的传感器卡住或不被磁铁卡住。

这在很长一段时间内效果很好，但过了一段时间就会发生第一个停顿事件，因为“StallDetector >” (MagnetSize + 10)'，但是当我查看 StallDetector 的值时，它始终在 220 左右！这是没有意义的，因为 MagnetSize 总是在 35 左右。所以停顿事件应该在 46 左右触发，但不知何故它一直达到 220？而且我没有在代码中的其他任何地方设置失速检测器的值。

您对我如何找到这个问题的根源有什么建议吗？

ISR 看起来像这个

void Timer3_ISR(void) interrupt 14
{
    OperateStepper();  // This is the function shown above
    TMR3CN &= ~0x80;   // Clear Timer3 interrupt flag        
}

HandleStallEvent 只是将一些变量设置回默认值，以便它可以尝试另一次移动......

#pragma save
#pragma nooverlay
void HandleStallEvent()
{
///*
    PulseMotor = 0;                 //Stop the wheel from moving
    SetMotorPower(0);               //Set motor power low
    MotorSpeed = LOW_SPEED;
    SetSpeedHz();
    ERROR_STATE = 2;
    DEVICE_IS_HOMED = FALSE;
    DEVICE_IS_HOMING = FALSE;
    DEVICE_IS_MOVING = FALSE;
    HOMING_STATE = 0;
    MOVING_STATE = 0;
    CURRENT_POSITION = 0;
    StallDetector = 0;
    return;
//*/
}
#pragma restore

Answer 1

PosSensor 不稳定吗？也就是说，你是在某个地方更新PosSensor，还是直接读取GPIO？

我认为 GapSize 相当大（> 220？）在我看来，您可能存在竞争条件。

// PosSensor == OFF, LastPosMagState == OFF
    if(PosSensor != LastPosMagState)
    {
        StallDetector = 0;

        LastPosMagState = PosSensor;
    }
    else
    {
// Race Condition: PosSensor turns ON here
// while LastPosMagState still == OFF
        if (PosSensor == ON) 
        {
            if (StallDetector > (MagnetSize + 10))
            {
                HandleStallEvent();
            }
        }
        else if (PosSensor == OFF) 
        {
            if (StallDetector > (GapSize + 10))
            {
                HandleStallEvent();
            }
        }
    }

您应该在执行 StallDetector++ 之后立即缓存 PosSensor 的值一次，以便在代码期间 PosSensor 发生更改时，您不会开始测试新值。

Answer 2

这绝对不是堆栈溢出。如果你破坏了堆栈（溢出），你的应用程序就会崩溃。这听起来更像是我们在 C++ 时代所说的内存踩踏。您可能无法单独通过 StallDetector 变量访问 StallDetector 值占用的内存位置。您的代码的另一部分可能错误地“踩踏”了这个特定的内存位置。

不幸的是，此类问题很难追踪。您唯一能做的就是系统地隔离（从执行中删除）代码块，直到缩小范围并找到错误。

Answer 3

您的系统上有嵌套 ISR 吗？可能是启动 ISR 并增加计数，然后中断它并再次执行。执行此操作足够多次，中断堆栈可能会溢出。它也可以解释如此高的计数器变量。

Answer 4

HandleStallEvent() 是否“查看”ISR 中的 StallDetector 还是它会在主循环上触发某些内容？如果它在主循环上，您是否清除中断位？

或者您是否从 ISR 外部的调试器查看 StallDetector？然后，重新触发的中断每次都会使用正确的值，但执行次数过多，您只能看到最终的膨胀值。

再想一想，更有可能的是您不必清除中断生成寄存器，而是中断引脚仍由传感器断言。您需要在第一次处理中断后忽略该中断，直到该行取消断言为止，例如通过让原始 ISR 自行禁用并将其重新安装到处理 1->0 转换的第二个 ISR 中。

然后，您可能还需要添加去抖硬件或对其进行调整（如果有的话）。

Answer 5

检查您的参数类型。如果您以不同于调用者期望的方式定义参数，那么调用您的方法可能会覆盖存储变量的空间。（例如，如果您编写的函数期望一个 int，但它正在将 long 压入堆栈。）

Answer 6

您可以看到调试器支持哪些附加选项。例如，在 Visual Studio 中，可以设置“数据断点”，当内存位置发生更改（或设置为某个值，或高于阈值，...）时，您将在该断点处中断。

如果您的情况可能发生类似的情况，您可以看到数据在哪里更改，以及是否有其他人错误地写入内存。