如何使用固件库的assert功能

flyleaf · 发表于 2017-9-2 14:12:22

不想看原理可直接在帖子尾部下载工程代码。
以下为说明：
在stm32固件库里有个断言检测 assert_param功能，就是在库函数开头里常见的对输入参数检测，如下GPIO_Init库函数的源代码（stm32f4xx_gpio.c）：

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct)
{
uint32_t pinpos = 0x00, pos = 0x00 , currentpin = 0x00;
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_InitStruct->GPIO_Pin));
assert_param(IS_GPIO_MODE(GPIO_InitStruct->GPIO_Mode));
assert_param(IS_GPIO_PUPD(GPIO_InitStruct->GPIO_PuPd));

复制代码

这个assert_param是如何实现参数检测呢？
可以看到这个assert_param输入参数为一些 IS_xxxxx 开头的宏，我们可以在库函数的头文件找到定义，
如下代码（stm32f4xx_gpio.h）：

/** @defgroup GPIO_pins_define
* @{
*/
#define GPIO_Pin_0 ((uint16_t)0x0001) /* Pin 0 selected */
#define GPIO_Pin_1 ((uint16_t)0x0002) /* Pin 1 selected */
#define GPIO_Pin_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */
#define GPIO_Pin_3 ((uint16_t)0x0008) /* Pin 3 selected */
#define GPIO_Pin_4 ((uint16_t)0x0010) /* Pin 4 selected */
#define GPIO_Pin_5 ((uint16_t)0x0020) /* Pin 5 selected */
#define GPIO_Pin_6 ((uint16_t)0x0040) /* Pin 6 selected */
#define GPIO_Pin_7 ((uint16_t)0x0080) /* Pin 7 selected */
#define GPIO_Pin_8 ((uint16_t)0x0100) /* Pin 8 selected */
#define GPIO_Pin_9 ((uint16_t)0x0200) /* Pin 9 selected */
#define GPIO_Pin_10 ((uint16_t)0x0400) /* Pin 10 selected */
#define GPIO_Pin_11 ((uint16_t)0x0800) /* Pin 11 selected */
#define GPIO_Pin_12 ((uint16_t)0x1000) /* Pin 12 selected */
#define GPIO_Pin_13 ((uint16_t)0x2000) /* Pin 13 selected */
#define GPIO_Pin_14 ((uint16_t)0x4000) /* Pin 14 selected */
#define GPIO_Pin_15 ((uint16_t)0x8000) /* Pin 15 selected */
#define GPIO_Pin_All ((uint16_t)0xFFFF) /* All pins selected */
#define GPIO_PIN_MASK ((uint32_t)0x0000FFFF) /* PIN mask for assert test */
#define IS_GPIO_PIN(PIN) (((PIN) & GPIO_PIN_MASK ) != (uint32_t)0x00)

复制代码

这代码的最后一行即 IS_GPIO_PIN是一个用来判断输入参数是否合法的条件，
例如在这个检测中，IS_GPIO_PIN(0x00)则返回假，
再把IS_GPIO_PIN(0x00) 为假的结果作为参数调用assert_param，即GPIO_Inii库函数的开头部分，
我们查看assert_param的定义，看看会是什么样的结果（stm32f4xx_conf.h）：

/* Uncomment the line below to expanse the "assert_param" macro in the
Standard Peripheral Library drivers code */
/* #define USE_FULL_ASSERT 1 */
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief The assert_param macro is used for function's parameters check.
* @param expr: If expr is false, it calls assert_failed function which reports
* the name of the source file and the source line number of the call
* that failed. If expr is true, it returns no value.
* @retval None
*/
#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))
/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
#else
#define assert_param(expr) ((void)0)
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

复制代码

这个assert_param函数分两种情况，
1.当没有定义宏USE_FULL_ASSERT的时候，assert_param为空函数，也就是断言参数检测功能没有作用，什么事都没干
2.当定义了宏USE_FULL_ASSERT的时候，assert_param是一个宏，若输入参数为真时什么也不做，若参数为假时调用assert_failed函数，
而这个assert_failed函数在下面只有一个声明，需要我们去实现，例如我们可以定义这个函数printf信息到串口调试助手，或者点亮一个LED灯提示。

下面给出使用这个断言功能的工程代码，工程代码在帖子的尾部，适用于F429，F1原理类似，可以自己参考来改。
工程的思想：

1.使能断言检测，当输入参数错误触发断言时点亮红色的LED灯。
在stm32f4xx_conf.h使能断言，加入宏USE_FULL_ASSERT 并把assert_failed函数声明改成外部声明，我们将在bsp_led.c文件定义该函数：

#define USE_FULL_ASSERT 1
/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief The assert_param macro is used for function's parameters check.
* @param expr: If expr is false, it calls assert_failed function
* which reports the name of the source file and the source
* line number of the call that failed.
* If expr is true, it returns no value.
* @retval None
*/
#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed())
/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
extern void assert_failed(void);
#else
#define assert_param(expr) ((void)0)
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

复制代码

在bsp_led.c文件定义 assert_faild函数，直接点亮红灯：

void assert_failed()
{
LED1_ON;
}

复制代码

2.先初始化好红色LED灯，并默认为关闭状态

/**
* @brief 初始化控制LED的IO
* @param 无
* @retval 无
*/
void LED_GPIO_Config(void)
{
/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*开启LED相关的GPIO外设时钟*/
RCC_AHB1PeriphClockCmd ( LED1_GPIO_CLK|
LED2_GPIO_CLK|
LED3_GPIO_CLK, ENABLE);
/*选择要控制的GPIO引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_PIN;
/*设置引脚模式为输出模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
/*设置引脚的输出类型为推挽输出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
/*设置引脚为上拉模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
/*设置引脚速率为2MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
/*调用库函数，使用上面配置的GPIO_InitStructure初始化GPIO*/
GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*关闭RGB灯*/
LED1_OFF;
//把LED 红灯确认关闭，再初始化LED2，LED2使用错误的参数，
//初始化LED2时会引起assert fail,触发调用，点亮红灯
/*选择要控制的GPIO引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED2_PIN;
GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*选择要控制的GPIO引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED3_PIN;
GPIO_Init(LED3_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

复制代码

3.再次调用GPIO_Init函数时，给它输入一个错误的引脚参数，如0x00,
修改bsp_led.h文件，定义一个GPIO_Pin_16 宏，宏值为0x00，并把原来绿灯的引脚改成GPIO_Pin_16

#define GPIO_Pin_16 0x0000
//G 绿色灯
#define LED2_PIN GPIO_Pin_16
#define LED2_GPIO_PORT GPIOH
#define LED2_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOH

复制代码

4.在main函数调用LED_GPIO_Config()，该函数初始化完红灯后，红灯处于关闭状态，再初始化绿灯时，由于断言检测触发assert_faild导致红灯亮

工程代码：

asserTemplate.zip (767.94 KB, 下载次数: 32)

fire · 发表于 2017-9-2 15:53:16

good

田志 · 发表于 2017-9-5 19:59:45

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