Proteus中STM32F103 GPIOA触发BUS_FAULT故障排查求助

我已经确认开启了GPIOA的时钟，但Proteus里的STM32F103仿真还是跑不起来，日志反复弹出这个报错：

"Access to register of unclocked peripheral at 0x40010800 cause BUS_FAULT [U1_CM3CORE]"

以下是我的汇编代码：

.cpu cortex-m3
.fpu softvfp
.thumb

.equ RCC_BASE, (0X40021000)
.equ RCC_APB2ENR, (RCC_BASE + 0x18)
.equ RCC_APB2ENR_IOAEN, 0x00000004
.equ GPIOA_BASE, (0x40010800)
.equ GPIOA_CRL, (GPIOA_BASE +(0x00))
.equ GPIOA1_CRL_MASK, (0b11 << 4)
.equ GPIOA1_CRL_SET_PUSH_PULL_OUTPUT, (0b00 << 4)   
.equ GPIOA_BSRR, (GPIOA_BASE +  0x10)

.global main
main:
    LDR R0, =RCC_APB2ENR
    LDR R1, [R0]
    LDR R2, =RCC_APB2ENR_IOAEN
    ORR R1, R1, R2
    STR R1, [R0]  
    NOP 
    NOP
    NOP
    NOP
    
    LDR R0, =GPIOA_CRL
    LDR R1, [R0]
    LDR R2, =GPIOA1_CRL_MASK
    MVN R2, R2              
    AND R1, R1, R2
    ORR R1, R1, GPIOA1_CRL_SET_PUSH_PULL_OUTPUT
    STR R1, [R0]
    
loop:
    LDR R0, =GPIOA_BSRR
    MOV R1, #(1 << 1)
    STR R1, [R0]
    BL delay
    
    LDR R0, =GPIOA_BSRR
    MOV R1, #(1 << (1 + 16))
    STR R1, [R0]
    BL delay
    b loop
    
delay:
    MOV R2, #50000         
delay_loop:
    SUBS R2, R2, #1        
    BNE delay_loop         
    BX LR                  

问题根源与解决步骤 #

1. GPIO引脚配置的位掩码和模式错误

STM32F1的GPIO CRL寄存器中，每个引脚对应4位（CNF[1:0] + MODE[1:0]），你的代码里只设置了2位的掩码和模式，导致配置不完整：

• GPIOA1_CRL_MASK 只覆盖了MODE位（低2位），没清除CNF位（高2位），残留的旧配置会导致外设状态异常
• GPIOA1_CRL_SET_PUSH_PULL_OUTPUT 设为0b00 <<4是输入模式，不是推挽输出，后续操作输出寄存器会触发错误

修正代码：

.equ GPIOA1_CRL_MASK, (0b1111 << 4)  // 覆盖PA1对应的全部4位
.equ GPIOA1_CRL_SET_PUSH_PULL_OUTPUT, (0b0011 << 4)  // 推挽输出（CNF=00）+ 50MHz速率（MODE=11）

2. 优化时钟使能代码（可选）

原代码用LDR加载立即数可以简化为直接用立即数操作，减少指令周期：

// 替换原时钟使能代码段
LDR R0, =RCC_APB2ENR
LDR R1, [R0]
ORR R1, R1, #RCC_APB2ENR_IOAEN  // 直接用立即数，无需LDR加载
STR R1, [R0]

另外，加的4个NOP完全没必要，硬件上时钟使能是立即生效的，仿真中也不需要额外等待。

3. Proteus仿真环境检查

• 确认选用的STM32模型是STM32F103C8T6（或对应型号），部分冷门模型的寄存器仿真逻辑有bug
• 打开Proteus的系统配置，确保勾选了「Peripheral Clock Simulation」选项，否则仿真不会识别时钟使能操作
• 清空仿真缓存，重新生成hex文件并加载，有时候旧缓存会导致配置不生效

修改后的完整代码 #

.cpu cortex-m3
.fpu softvfp
.thumb

.equ RCC_BASE, (0X40021000)
.equ RCC_APB2ENR, (RCC_BASE + 0x18)
.equ RCC_APB2ENR_IOAEN, 0x00000004
.equ GPIOA_BASE, (0x40010800)
.equ GPIOA_CRL, (GPIOA_BASE + 0x00)
.equ GPIOA1_CRL_MASK, (0b1111 << 4)
.equ GPIOA1_CRL_SET_PUSH_PULL_OUTPUT, (0b0011 << 4)
.equ GPIOA_BSRR, (GPIOA_BASE + 0x10)

.global main
main:
    // 使能GPIOA时钟
    LDR R0, =RCC_APB2ENR
    LDR R1, [R0]
    ORR R1, R1, #RCC_APB2ENR_IOAEN
    STR R1, [R0]  

    // 配置PA1为推挽输出
    LDR R0, =GPIOA_CRL
    LDR R1, [R0]
    LDR R2, =GPIOA1_CRL_MASK
    MVN R2, R2              
    AND R1, R1, R2
    ORR R1, R1, GPIOA1_CRL_SET_PUSH_PULL_OUTPUT
    STR R1, [R0]
    
loop:
    // PA1置高
    LDR R0, =GPIOA_BSRR
    MOV R1, #(1 << 1)
    STR R1, [R0]
    BL delay
    
    // PA1置低
    LDR R0, =GPIOA_BSRR
    MOV R1, #(1 << (1 + 16))
    STR R1, [R0]
    BL delay
    b loop
    
delay:
    MOV R2, #50000         
delay_loop:
    SUBS R2, R2, #1        
    BNE delay_loop         
    BX LR                  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Long Phan