SD卡卡死现象分析踩坑记？！！

jiangyy · 发表于 2020-12-30 15:13:10

本帖最后由 jiangyy 于 2020-12-30 15:19 编辑

  基于LIB库，移植原子的SD卡代码，采用的是寄存器查询模式。目前的项目产品已经开始量产化。据售后收集到的问题，反馈说机器有几台出现上电死机现象，无论怎么重启机器都卡死。后面更换SD卡，现象消失。或者重新拔插SD卡，上电正常。初步判断问题有几点：
  1.SD卡槽受损，两侧抓力不够
  2.SD卡损坏（概率极低）
  3.SD卡表面氧化或弹片接触不良
  后面分析，确实是卡槽有点接触不良，但是程序不至于导致死机。后面分析代码，看到确实有超时机制处理。仿真看看到底死在哪里，找到病根，死在这里。

SD_Error SD_ReadBlock(u8 *buf,long long addr,u16 blksize)
{
************;
if(DeviceMode==SD_POLLING_MODE) //查询模式,轮询数据
{
INTX_DISABLE();//关闭总中断(POLLING模式,严禁中断打断SDIO读写操作!!!)
while(!(SDIO->STA&((1<<5)|(1<<1)|(1<<3)|(1<<10)|(1<<9))))//无上溢/CRC/超时/完成(标志)/起始位错误 /*死在这里面*/
{
if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_RXFIFOHF) != RESET) //接收区半满,表示至少存了8个字
{
for(count=0;count<8;count++) //循环读取数据
{
*(tempbuff+count)=SDIO->FIFO;
}
tempbuff+=8;
timeout=0X7FFFFF; //读数据溢出时间
}else //处理超时
{
if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT;
timeout--;
}
}
if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DTIMEOUT) != RESET) //数据超时错误
{
SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_DTIMEOUT); //清错误标志
return SD_DATA_TIMEOUT;
}else if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DCRCFAIL) != RESET) //数据块CRC错误
{
SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_DCRCFAIL); //清错误标志
return SD_DATA_CRC_FAIL;
}else if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_RXOVERR) != RESET) //接收fifo上溢错误
{
SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_RXOVERR); //清错误标志
return SD_RX_OVERRUN;
}else if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_STBITERR) != RESET) //接收起始位错误
{
SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_STBITERR);//清错误标志
return SD_START_BIT_ERR;
}
while(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_RXDAVL) != RESET) //FIFO里面,还存在可用数据
{
*tempbuff=SDIO->FIFO; //循环读取数据
tempbuff++;
}
INTX_ENABLE();//开启总中断
SDIO_ClearFlag(SDIO_STATIC_FLAGS);//清除所有标记
}
else
{
************;
}
}

复制代码

死在wihle循环里面，其中全局变量timeout在上面就已经赋值 SDIO_DATATIMEOUT ，这个值很大。其次while循环里面的判断逻辑有错误，如果!(SDIO->STA&((1<<5)|(1<<1)|(1<<3)|(1<<10)|(1<<9)))条件一直满足，timeout变量会重复性的赋值，导致一直卡在while循环。网上搜索，有人说文件系统定义的变量（FATFS,FIL等等）是局部变量导致，改成全局变量解决，我感觉不是这个问题，我的都是全局变量。但是基于这个问题，我在while循环改变一下逻辑，防止死机现象，代码如下：

if(DeviceMode==SD_POLLING_MODE) //查询模式,轮询数据
{
timeout=0X7FFFFF; //修改1
INTX_DISABLE();//关闭总中断(POLLING模式,严禁中断打断SDIO读写操作!!!)
while(!(SDIO->STA&((1<<5)|(1<<1)|(1<<3)|(1<<10)|(1<<9))))//无上溢/CRC/超时/完成(标志)/起始位错误 /*死在这里面*/
{
if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_RXFIFOHF) != RESET) //接收区半满,表示至少存了8个字
{
for(count=0;count<8;count++) //循环读取数据
{
*(tempbuff+count)=SDIO->FIFO;
}
tempbuff+=8;
}else //处理超时
{
if(timeout==0)
{
/*添加代码*/修改2
告诉PC上位机SD卡损坏；
return SD_DATA_TIMEOUT;
}
timeout--;
}
}
if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DTIMEOUT) != RESET) //数据超时错误
{
SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_DTIMEOUT); //清错误标志
return SD_DATA_TIMEOUT;
}else if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DCRCFAIL) != RESET) //数据块CRC错误
{
SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_DCRCFAIL); //清错误标志
return SD_DATA_CRC_FAIL;
}else if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_RXOVERR) != RESET) //接收fifo上溢错误
{
SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_RXOVERR); //清错误标志
return SD_RX_OVERRUN;
}else if(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_STBITERR) != RESET) //接收起始位错误
{
SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_STBITERR);//清错误标志
return SD_START_BIT_ERR;
}
while(SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_RXDAVL) != RESET) //FIFO里面,还存在可用数据
{
*tempbuff=SDIO->FIFO; //循环读取数据
tempbuff++;
}
INTX_ENABLE();//开启总中断
SDIO_ClearFlag(SDIO_STATIC_FLAGS);//清除所有标记
}

复制代码

改成这样，就不会死机。但是有个问题，这样会导致SD卡无法读取数据，但可以写数据。目前还没找到具体的原因，但是卡槽的失效确实会产生这个问题。
基于HAL库，对比一样的读块操作函数，只看while那部分，代码如下：

while(!__HAL_SD_GET_FLAG(hsd, SDIO_FLAG_RXOVERR | SDIO_FLAG_DCRCFAIL | SDIO_FLAG_DTIMEOUT | SDIO_FLAG_DATAEND | SDIO_FLAG_STBITERR))
{
if(__HAL_SD_GET_FLAG(hsd, SDIO_FLAG_RXFIFOHF) && (dataremaining > 0U))
{
/* Read data from SDIO Rx FIFO */
for(count = 0U; count < 8U; count++)
{
data = SDIO_ReadFIFO(hsd->Instance);
*tempbuff = (uint8_t)(data & 0xFFU);
tempbuff++;
dataremaining--;
*tempbuff = (uint8_t)((data >> 8U) & 0xFFU);
tempbuff++;
dataremaining--;
*tempbuff = (uint8_t)((data >> 16U) & 0xFFU);
tempbuff++;
dataremaining--;
*tempbuff = (uint8_t)((data >> 24U) & 0xFFU);
tempbuff++;
dataremaining--;
}
}
if(((HAL_GetTick()-tickstart) >= Timeout) || (Timeout == 0U))
{
/* Clear all the static flags */
__HAL_SD_CLEAR_FLAG(hsd, SDIO_STATIC_FLAGS);
hsd->ErrorCode |= HAL_SD_ERROR_TIMEOUT;
hsd->State= HAL_SD_STATE_READY;
hsd->Context = SD_CONTEXT_NONE;
return HAL_TIMEOUT;
}
}