STM32U5 周期性异常复位问题分析

关键字： Option Bytes, IDWG

1. 问题背景

客户反馈使用 NUCLEO_STM32U575 进行评估时，发现板子烧录完程序后，能看到指示程序运行的 LED 灯正常点亮，但是程序跑不起来。仔细观察 LED 指示灯，并不是常亮而是出现周期性的闪烁。擦除固件后，再次测量，发现 MCU 在空片状态下，还是周期性的复位。客户将板子寄到 ST 分析。

2. 问题分析

测试使用的工具版本：

STM32CubeMXVersion : 6.12.0
STM32CubeProgrammer Version :2.18.0

2.1. 硬件原理图及接线检查

GPIO 部分的原理图如下：

图1. NUCLEO-U575 原理图

2.2. 烧录固件测试

通过 STM32cubeMX 生成基本的代码框架，添加测试代码如下：

重新烧录控制 PC7 输出高电平的固件后，测量 PC7 波形如下：

图2. PC7 波形（红色指示 VDD，绿色指示 PC7 波形）

PC7 应该恒为高电平，不应该出现周期性的脉冲波形。

随着分析的推进,GPIO 似乎拉到 3V3 后，会周期性的拉低。监控 NRST 引脚后发现 MCU 出现周期性的复位。测试波形如下：

图3. 红色指示 VDD，绿色指示 PC7，蓝色指示 NRST 管脚

将内部烧录的固件全片擦除后，测试波形如下：

图4. 红色指示 VDD，绿色指示 PC7，蓝色指示 NRST 管脚

MCU 在没有任何固件的情况下出现周期性的复位，和客户描述的现象一致。

2.3. 分析异常

事出反常必有妖，既然是复位导致的问题，我们下一步需要找出复位源。

对于 STM32，通常可以通过查看 RCC_CSR 寄存器来判断复位源。使用STM32CubeProgrammer 在 hot plug 的状态下连接板子。读取 RCC_CSR 的寄存器状态。如下图：

图5. RCC_CSR 寄存器

比较奇怪的是 IWDGRSTF 这个位置位了，也就是说发生了看门狗复位。

图6. RCC_CSR @ IWDGRSTF

进一步分析发现，MCU Option bytes 中配置了 IWDG 硬件模式。使用
STM32CubeProgrammer 读取 option bytes 的状态，此时的 IWDG_SW 并未置 1，也就
是说使能了 IWDG，由于没有喂狗操作，进而引发 IWDG 复位。

图7. U5 的 IWDG 的功能特点

2.4. 彩蛋

新版本的 STM32CubeProgrammer 增加了一项比较有用的功能。那就是可以一键将
Option bytes 恢复为出厂设置，具体操作如下图：

图8. 一键恢复 OB 功能

3. 小结

芯片无固件周期性复位问题由 Option bytes 中 IWDG 被意外使能引起。