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？

尝试方法：

遇到诡异的问题时，鱼鹰都是建议直接在线调试。

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）

通过上一篇笔记《编译优化：这些锅我不背！》我们可以知道，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。

并且我们也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。

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。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！

程序如何下载到单片机中？单片机常用的四种烧写程序方式介绍

单片机是一种可编程控制器，搭好硬件电路后，可以利用程序实现很多非常复杂的逻辑功能，与纯硬件电路相比，简化了硬件外围的设计、方便了逻辑的设计、丰富了逻辑的输出。不同厂家的单片机需要不同编程IDE来实现编程。在学习单片机之前，要先清楚单片机程序是如何烧写到单片机内部的，在烧写的过程中需要用到什么工具？因为不通用的烧写工具可能价格较贵，比如说Micorchip单片机使用的ICD系列编程器，单台价格在600-1000元人民币之间。今天和大学来认识一下单片机最常用的四种烧写方式和所使用到的工具。

1.使用JTAG接口实现

JTAG接口是一种标准的测试协议，可以实现编程时在线调试，利用单步追踪可以很方便的查找代码的Bug，大多数的单片机都支持这种接口。这种接口除了电源线和复位引脚之外，还要用到单片机的四个引脚，分别是：TDI、TMS、TCK、TDO，他们所代表的含义如下所示：

TDI--数据输入 ，所有写入寄存器的数据都是通过TDI接口串行输入的；TMS--模式选择 ，Jlink输出给目标CPU的时钟信号；TCK--时钟信号 ，所有数据的输入输出都是以该时钟信号为基准的；TDO--数据输出 ，所有从寄存器读出的数据都是通过TDO接口串行输出的；

以上这四个引脚都是协议里强制要求的，而且协议建议在设计电路时要选用上拉电阻。JTAG接口有多种形式，常用的20引脚、14引脚和10引脚。以20引脚JTAG为例，所设计的JTAG烧写电路如下图所示：