在嵌入式開發過程中，IO 操作是不可避免的，很多時候 IO 操作很正常，但有些時候可能因為某些原因導致異常輸出，或者說不是你想要的輸出(本來應該一直輸出高電平，突然出現一個低電平)。

1、時間太久，不知道在哪里操作了這個 IO。

2、程序異常篡改 IO 輸出。

3、維護別人的程序，代碼太多，不知道哪些地方會修改這個 IO。 針對這些情況，本篇筆記魚鷹將討論如何快速排查異常輸出問題(軟件問題，非單片機本身問題)。

一、全局搜索

一般來說，IO 輸出肯定有跡可查，比如我們可以全局搜索 GPIOB 和 GPIO_Pin_0 之類的。

當然，我們也可以借助 SI 之類的工具查看相關定義的使用情況。 總之，這個方法，比較笨，但對付一般的異常輸出，問題不大。

二、斷點神器

如果上述方法還是沒法查出問題，那么只能請出我們的終極殺人王“火云邪神”，不，終極調試神器——斷點出場了(關于該調試方法使用與介紹，可以查看歷史筆記《打了多年的單片機調試斷點到底應該怎么設置?| 顛覆認知》) 既然從源碼很難分析這些問題，那就只能靠單片機本身提供的調試手段來查了。 比如，輸出時，我們一般都會調用 GPIOB->BSRR 之類的寄存器設置高電平或低電平，所以我們可以使用我們的調試神器跟蹤這個寄存器的寫入情況，比如我們可以通過設置如下窗口跟蹤 GPIOB->BSRR 寫入情況：

(這里設置為 4 字節訪問，是因為這里的寄存器是 32 位的)

當然，除了要查 BSRR，還有 BRR、ODR 等寄存器，還有別忘了，位綁定的地址操作。 總之，這些地址全部跟蹤一遍，如果是軟件問題，99% 都能查出來。 另外魚鷹再教大家一個快速找到寄存器地址方法，比如在調試模式下，可以在命令行中輸入下面這個，就能得到對應的地址，當然綁定地址只能通過變量中轉一下了，或者直接看匯編代碼也很快。 總之，找地址的方法很多，千萬不要傻傻的自己手工算，不然怎么早點下班玩游戲啊。

而對于有些 IO 的配置莫名的改變了，比如輸入變輸出，輸出變輸入，那還要跟蹤 CRL 、 CRH 寄存器。 該方法從根本上跟蹤指令，基本上所有代碼都將無所遁形(除了 DMA 的操作，不過一般人應該不會用 DMA 去控制 IO 吧)，即使你的代碼是指針或者其他騷操作，甚至是異常篡改 IO 寄存器這種情況。

如何避免?

一般來說，上面兩種方法基本上就可以排查問題了，但是有些情況很復雜，就需要根據情況選擇適合自己的方法了，方法二絕對是神器級別的，一般問題不大。 所以現在討論一下怎么盡量避免這個問題。 1、每個 IO 操作盡量封裝在單獨一個函數中，或者使用一個枚舉參數進行控制，比如一個枚舉 OUT_PIN_LED，這樣在全局搜索時，搜索這個函數或者枚舉就可找出所有操作該 IO 的位置，這也是魚鷹為什么要實現這個 IO 框架的原因之一(簡單實用IO輸入輸出框架)。絕對不建議直接操作庫函數或者寄存器。2、使用 LCKR (鎖定)寄存器。很多道友可能聽說或者見過這個寄存器，但在實際項目中很少使用。事實上這個寄存器很有用處，特別是你不確定這個 IO 配置是否會被別人的代碼修改的情況。如果很確定這個 IO 從始至終只會有一個配置(輸入或輸出等)，那么建議大家在配置完后使用該寄存器鎖定對應的引腳，這樣，你就不怕別人意外修改這個 IO 的配置了(只要鎖定了，就無法修改配置，除非重新上電)。之后你的關注點集中在 IO 輸出即可，而不必懷疑配置被修改的可能。當然，在鎖定這個 IO 之前的代碼問題，可不敢保證。

原文標題：IO 異常輸出排查指南

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審核編輯：湯梓紅