Boot 引脚引发的血案

血案现场描述：

程序下载到程序之后，没有正常运行。

怀疑下载过程或者程序出现问题，但是同样的工具，同样的程序，下载到另一块单片机没有任何问题。

那么问题出在哪？

方法尝试：

遇到诡异的问题时，建议直接在线调试。

因为下载过程是正常的，说明调试器可以正常连接单片机，同时单片机也可以正常工作，否则调试器无法连接单片机并下载。

（通过以下界面，可以查看调试器是否已连接，包含调试器的产品序列号，固件版本等，右边窗口表示连接的单片机芯片 ID 信息，目前这个界面因为没有调试器，没有相关信息）

因为调试器可以正常连接芯片，那么进入在线调试模式就是顺理成章的事情了。

当你在线调试时，你会发现如下窗口：

（该图是一个群友的截图，放在这里方便描述）

这个工程下载的工程应该是正确的，MDK 也可以正常设置断点位置。

但奇怪的是，程序竟然没有停在断点处。这是个很诡异的问题。

同时这个现象也解释了为什么程序工作不正常，既然程序没有运行到 main 函数，那么肯定无法正常工作。

有经验的工程师应该都知道，main 函数并不是单片机运行的第一条指令，所以我们就会怀疑是否是中断向量表有问题（第一条指令地址存放在中断向量处）。

但是根据前面所说，这个程序下载到别的单片机是正常运行的，所以可以排除这个原因。

那么这个问题到底是怎么回事？

我们其实可以从调试截图中得到另一个信息，单片机在 0x1FFFxxxx 地址处运行（正常应该在 0x0800xxxx）！！！

并且当你单步运行时，你会发现汇编指令是可以执行的。同时我们可以看到汇编指令是正常的，并不都是 0 或者 0xff，这些数据能够被解析器正确解析成汇编指令。

这就说明一个问题，单片机确实在运行指令，只不过，我们无法通过 MDK 看到源码，也无法进行源码级别的调试。

分析到这里，有经验的道友应该有点方向了。

在单片机中，还有什么代码是可以被执行，我们用户又没有源码的？

没错，就是芯片生产时固化在单片机内部的 ISP 程序。

很多时候，当我们没有合适的调试器更新程序时，我们会选择使用串口下载程序。

并且我们很清楚如何通过设置 boot0 引脚来完成升级，我们也很清楚单片机中有一段代码专门干这事，而每一本芯片参考手册里也都写了如何使用串口升级。

但是我们却不知道这段程序到底位于哪里？我们无法亲眼看到这段程序执行并把我们的程序下载到单片机中。

所以当我们看到问题截图时，我们无法第一时间明白：单片机正在执行串口升级程序。

（事实上，我们可以从参考手册看到系统存储地址的空间）

到此，我们应该知道单片机为什么不能正常工作了，因为它跑错地方了！

那为啥会运行到系统存储器去了呢？

肯定和开机时 boot 引脚电平有关。

问题解决：

既然定位到 boot 引脚电平可能有问题，那么就可以通过检查 boot 情况来确定问题。

最终那位群友说是因为贴片时贴错了位置，导致应该设置为低电平却设置成高电平导致。

确实，这个群友经过我的提醒定位到问题了，但是现场情况可能比那位群友的要糟糕。

比如，鱼鹰在第一次遇到这个问题时，也是出现了同样的现象，但是那时的单片机 boot0 使用万用表检测的电压确实是低电平，但它还是到系统存储区执行了（那时并不知道这是 ISP 程序，只知道执行位置错了，当问题解决了，鱼鹰才晓得这段代码是干啥的）。

一般人遇到这种问题，可能就不知所措，开始继续怀疑是不是自己软件的问题了。但鱼鹰不同，摸爬滚打多年，经验丰富（自夸，哈哈），坚信自己的判断：一定是 boot 0 引脚问题。

所以，鱼鹰拿来示波器（为什么要使用示波器？我们要知道，万用表只能检测出平均的电压，瞬间的电平变化，万用表是无法发现的），从上电开始观察。

因为问题复现率很高，鱼鹰很快通过示波器的单次触发功能发现了在上电那一刻，boot0 引脚会突然出现一个高电平，如果此时刚好是单片机采样 boot0 的时刻，那么单片机进入串口下载程序也就不奇怪了。

到此，身为软件工程师的责任结束了，我们已经定位到有异常电平导致单片机工作不正常，此时就要由硬件工程师上场分析为什么会出现这个异常电平了。

至于异常电平是如何产生的，又是如何解决的，就不是我们软件工程师要了解的了，毕竟我们不是专业的。

总结：

以上问题，在第一次遇到时，鱼鹰确实一脸懵逼，但使用在线调试这个大杀器，再结合扎实的基础，解决起来也不是那么困难。但是对于其他人而言，可能就是一件毫无头绪的事情，可能尝试各种方法还是一无所获，毕竟其他硬件都没有问题，只是 boot 引脚电平问题，而我们平时一般不会关注它。

正因为如此，每次遇到这种截图，鱼鹰都是让他们检查boot引脚再说。

而今天鱼鹰记录这个问题，就是希望让更多人可以知道这个事（求转发），从而更快的定位问题。

希望今天这篇笔记对你有所启发，咱们下期再见！

END

来源：鱼鹰谈单片机，作者：鱼鹰Osprey

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