本篇目标：HardFault 是嵌入式开发的高频噩梦。本篇讲清故障寄存器怎么看、现场怎么抓、stp_rtos 的 HardFault 处理怎么写的。
一、Cortex-M 的故障体系
Cortex-M3/M4/M7 有四类故障异常：
异常 | 默认状态 | 说明 |
UsageFault | 可配置使能 | 除零、未对齐访问、未定义指令、非法状态 |
BusFault | 可配置使能 | 总线错误、取指/取数失败 |
MemManageFault | 可配置使能 | MPU 违规、非法内存访问 |
HardFault | 总是使能 | 兜底，上面三类未使能时都升级为 HardFault |
二、四个关键寄存器
都在 SCB（系统控制块）里：
寄存器 | 地址 | 作用 |
CFSR | 0xE000ED28 | 可配置故障状态（MFSR+BFSR+UFSR 三合一） |
HFSR | 0xE000ED2C | HardFault 状态（FORCED 位表示由其他 fault 升级） |
MMFAR | 0xE000ED34 | MemManage 出错地址 |
BFAR | 0xE000ED38 | BusFault 出错地址 |
CFSR 按字节拆成三个：
三、抓现场：HardFault_Handler
出故障时，硬件已经把 R0~R3、R12、LR、PC、xPSR 压进栈。关键一步是判断用的是 MSP 还是 PSP：
EXC_RETURN 的 bit2 是金标准：0 = MSP（异常里出的事），1 = PSP（线程里出的事）。这决定了去哪个栈里找 PC。四、stp_hw_hard_fault_exception
hard_fault_track 读 HFSR 的 FORCED 位，再分发到 usage_fault_track / bus_fault_track / mem_manage_fault_track，逐位翻译成人类可读的故障名（DIV_BY_ZERO、UNALIGNED_ACCESS、PRECISERR……）。五、分析流程（实战）
- 看 PC：反汇编定位出错指令；
- 看 LR：
LR - 1 - 4反推调用链（Thumb 地址减 1，LR 是返回地址的下一条）；
- 看 CFSR/HFSR：确定故障类型；
- 看 BFAR/MMFAR：精确故障时给出出错地址；
- 常见根因：栈溢出（PC 跑到数据区）、野指针（BFAR 指向非法地址）、除零（UFSR DIV_BY_ZERO）。
注意：先读 BFAR/MMAR，再读 VALID 位，顺序反了可能被更高优先级 fault 抢占导致地址被擦除。
六、小结
- HardFault 是兜底，具体原因看 CFSR/HFSR；
- EXC_RETURN bit2 决定去 MSP 还是 PSP 找现场；
- 先读地址寄存器再读状态位，最后清状态位。
核心一句话：故障诊断 = 抓 PC/LR + 读状态寄存器 + 定位出错地址，三步定位根因。
