困扰一周的奇葩bug：重复相似代码多，导致单片机程序跑飞

今天是个好日子，困扰一周的bug终于解决了，迫不及待将这个奇葩问题分享给各位朋友~

硬件环境：

国产MCU：华大HC32L130

问题描述：

最近做一款基于Modbus协议的三通道温度采集模块，程序设计是移植之前验证过的两通道温度、压力采集模块的程序，完成后，三通道温度采集程序可正常运行。

最后需要对三通道温度采集模块添加二次校准算法功能，新功能写好后，也可正常采集和通信，但是使用IAP功能时，flash扇区擦除失败，无法跳转到升级程序，且程序跑飞。

问题分析和解决：

尝试1：修改新增加的二次校准算法功能程序。

将二次校准算法功能屏蔽，升级程序可正常使用，估计是这里的问题，进行修改：变量定义、指针地址、内存管理等一系列操作下来，问题没有解决。

此时我的排查侧重点是数据内存或者地址溢出方面。

尝试2：查看flash配置是否存在问题。

既然是flash扇区擦除失败，会不是是配置存在问题？通过查看寄存器，修改时隙间隔等方面，还是无法解决问题，主要是之前运行一直没问题，排除这点。

那么会不会新添加的二次校准算法功能和已经存在的功能冲突呢？或者是使用的全局结构体变量有问题？

尝试3：整体研读项目代码，重点排查二次校准算法功能中全局变量、全局结构体变量的使用。

并没有变量使用不合理或者逻辑错误的地方。

尝试4：按照功能模块屏蔽代码，是否是程序中某部分功能与二次校准算法功能程序冲突。

通过一点点屏蔽程序，发现在二次校准算法功能程序正常运行前提下，屏蔽主循环的Modbus显示功能、Modbus配置UART功能、传感器GPIO配置等多个部分均可正常使用IAP功能。

通过仔细分析，这些功能模块中变量定义和使用均不存在问题，此时心态很郁闷了，这些模块功能基本没有关联。

尝试5：通过修改某个功能模块代码，是否可使程序正常运行。

此时项目整体功能是不存在逻辑问题和bug的，是否可以通过将以上那些存在未知冲突故障的代码换种写法，让程序正常运行呢？

经过了一系列操作和尝试，将主循环的Modbus显示功能代码换种更简洁的写法，程序可以完美运行~

原程序如下所示：

  1.  if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP1_CHANNEL_ID)
  2.  {
  3.    ///< 初始化温度传感器：校准量程、零点偏移、灵敏度、零点偏移系数和灵敏度偏移系数
  4.    nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = strDeviceParamSave.temp1_range;
  5.  
  6.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp1_bias1, 4);
  7.  
  8.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  9.    nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = ntemp;
  10.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  11.    nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = ntemp;
  12.  
  13.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp1_kate1, 4);
  14.  
  15.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  16.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = ntemp;
  17.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  18.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = ntemp;
  19.  
  20.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp1_bias2, 4);
  21.  
  22.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  23.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = ntemp;
  24.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  25.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = ntemp;
  26.  
  27.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp1_kate2, 4);
  28.  
  29.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  30.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = ntemp;
  31.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  32.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = ntemp;
  33.  }
  34.  else if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP2_CHANNEL_ID)
  35.  {
  36.    ///< 初始化温度传感器：校准量程、零点偏移、灵敏度、零点偏移系数和灵敏度偏移系数
  37.    nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = strDeviceParamSave.temp2_range;
  38.  
  39.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp2_bias1, 4);
  40.  
  41.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  42.    nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = ntemp;
  43.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  44.    nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = ntemp;
  45.  
  46.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp2_kate1, 4);
  47.  
  48.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  49.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = ntemp;
  50.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  51.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = ntemp;
  52.  
  53.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp2_bias2, 4);
  54.  
  55.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  56.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = ntemp;
  57.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  58.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = ntemp;
  59.  
  60.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp2_kate2, 4);
  61.  
  62.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  63.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = ntemp;
  64.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  65.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = ntemp;
  66.  }
  67.  else if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP3_CHANNEL_ID)
  68.  {
  69.    ///< 初始化温度传感器：校准量程、零点偏移、灵敏度、零点偏移系数和灵敏度偏移系数
  70.    nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = strDeviceParamSave.temp3_range;
  71.  
  72.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp3_bias1, 4);
  73.  
  74.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  75.    nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = ntemp;
  76.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  77.    nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = ntemp;
  78.  
  79.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp3_kate1, 4);
  80.  
  81.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  82.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = ntemp;
  83.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  84.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = ntemp;
  85.  
  86.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp3_bias2, 4);
  87.  
  88.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  89.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = ntemp;
  90.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  91.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = ntemp;
  92.  
  93.    memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp3_kate2, 4);
  94.  
  95.    ntemp = (uint16_t) ltemp;
  96.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = ntemp;
  97.    ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  98.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = ntemp;
  99.  }
  100.  else
  101.  {
  102.    nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = 0;
  103.    
  104.    nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = 0;
  105.    nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = 0;
  106.    
  107.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = 0;
  108.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = 0;
  109.    
  110.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = 0;
  111.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = 0;
  112.    
  113.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = 0;
  114.    nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = 0;
  115.  }

优化后程序如下所示：

  1.   if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP1_CHANNEL_ID)
  2.   {
  3.     temp_range = strDeviceParamSave.temp1_range;
  4.     temp_bias1 = strDeviceParamSave.temp1_bias1;
  5.     temp_kate1 = strDeviceParamSave.temp1_kate1;
  6.     temp_bias2 = strDeviceParamSave.temp1_bias2;
  7.     temp_kate2 = strDeviceParamSave.temp1_kate2;
  8.   }
  9.   else if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP2_CHANNEL_ID)
  10.   {
  11.     temp_range = strDeviceParamSave.temp2_range;
  12.     temp_bias1 = strDeviceParamSave.temp2_bias1;
  13.     temp_kate1 = strDeviceParamSave.temp2_kate1;
  14.     temp_bias2 = strDeviceParamSave.temp2_bias2;
  15.     temp_kate2 = strDeviceParamSave.temp2_kate2;   
  16.   }
  17.   else if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP3_CHANNEL_ID)
  18.   {
  19.     temp_range = strDeviceParamSave.temp3_range;
  20.     temp_bias1 = strDeviceParamSave.temp3_bias1;
  21.     temp_kate1 = strDeviceParamSave.temp3_kate1;
  22.     temp_bias2 = strDeviceParamSave.temp3_bias2;
  23.     temp_kate2 = strDeviceParamSave.temp3_kate2;
  24.   }
  25.  
  26.   
  27.   ///< 初始化温度传感器：校准量程、零点偏移、灵敏度、零点偏移系数和灵敏度偏移系数
  28.   nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = temp_range;
  29.  
  30.   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &temp_bias1, 4);
  31.  
  32.   ntemp = (uint16_t) ltemp;
  33.   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = ntemp;
  34.   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  35.   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = ntemp;
  36.  
  37.   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &temp_kate1, 4);
  38.  
  39.   ntemp = (uint16_t) ltemp;
  40.   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = ntemp;
  41.   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  42.   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = ntemp;
  43.  
  44.   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &temp_bias2, 4);
  45.  
  46.   ntemp = (uint16_t) ltemp;
  47.   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = ntemp;
  48.   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  49.   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = ntemp;
  50.  
  51.   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &temp_kate2, 4);
  52.  
  53.   ntemp = (uint16_t) ltemp;
  54.   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = ntemp;
  55.   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);
  56.   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = ntemp;

哎，泪奔，回头想想，可能是重复代码过多，导致编译过程存在问题，硬件开发工程师的程序bug往往出其不意，切忌先入为主，始终要保持质疑的态度呀~



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