我认为许多Arduino/AVR MCU的程序员可以分享一些知识。
我的具体问题是：
在我的案例中，Atmel Atmega128 AVR
基于ADC数据，我运行了一个循环，在串行控制台中进行一些计算，它还驱动了一个中断。
发生的事情是，当我确实使用了一定数量的串行输出时，程序突然变得非常不稳定
代码中的随机跳跃、随机未知中断、随机变量损坏、无MCU寄存器位设置的随机重置
在特定点添加缓冲区解决了不稳定性
改变gcc的优化参数也改变了行为，如果没有优化，代码相当稳定。
检查我的答案，找出可能的原因和真正的原因。
有很多陷阱，这些都是一些卑鄙的陷阱：
1）突然复位可能有多种原因您的AVR可能在过低的电压下运行，降低频率或增加电压。查看数据表，他们有一张图表，他们对此很认真：）
2）另一个潜在问题是未处理的中断，您必须处理每个中断，因为未知的IRQ将导致立即重置
我喜欢将此代码添加到一个特殊的"全部捕获"ISR中，该ISR捕获所有未处理的IRQ。
ISR(BADISR_vect)
{
for (;;) UDR0='!';
}
这个片段将写大量的！输入UART。或者，你可以让LED闪烁，等等。只需确保不要从那里返回，因为这只会隐藏问题，而且当程序继续运行时，你可能找不到错误。
3）在main（）或init代码中，应尽快检查MCU状态寄存器并将其设置为零
在大多数重置情况下，此寄存器将保存重置原因。
if(MCUCSR & (1<<PORF )) myprintf0P(PSTR("Power-on reset.n"));
if(MCUCSR & (1<<EXTRF)) myprintf0P(PSTR("External reset!n"));
if(MCUCSR & (1<<BORF )) myprintf0P(PSTR("Brownout reset!n"));
if(MCUCSR & (1<<WDRF )) myprintf0P(PSTR("Watchdog reset!n"));
if(MCUCSR & (1<<JTRF )) myprintf0P(PSTR("JTAG reset!n"));
MCUCSR = 0;
4）意外行为的另一个很好的原因是编译器优化
你可以从很多选项中进行选择，你优化得越多，你的代码就会压缩得越多（至少在一般情况下）。无用的数据和函数被删除，代码被压缩并变为更快或更小的指令
程序员通常在编写代码时禁用或减少优化，这有助于调试过程不会随机换行，并根据自己的代码非常准确地显示正在发生的事情
然而，如果你有一个小的内存问题（比如一个错误），那么一个未优化的代码可能会在没有可见问题的情况下运行，但一旦优化提高，变量的位置可能会改变，或者突然两个变量在堆栈或堆中相邻，所以一次写入可能会突然影响以前没有受到影响的代码
像valgrind这样的调试工具不适用于AVR，所以我最好的建议是用激活的大脑进行编写
如果你用三分球打球，那么仔细检查你是否从未出界。
5）编译器优化可能会"破坏"您的轮询代码例如，您正在ISR（uart、ADC、TWI等）中编写一个原子（8位）变量/寄存器。在主循环中，您现在可以查看这个变量在用作新数据的指示符/标志时是否发生了变化
这是一种正确的代码编写方式，但编译器不知道您正在更改ISR中的此变量
因此，优化例程很可能只是把这个变量当作静态变量，毕竟你运行了一个无休止的循环，而你在这个循环中只从中读取
解决方案是将变量设置为volatile
这里有一个FIFO环形缓冲区的例子，它有两个从正常代码和ISR代码读取和写入的索引：
struct fifo
{
uint8_t size; /* size of buffer in bytes */
volatile uint8_t read; /* read pointer */
volatile uint8_t write;
unsigned char *buffer; /* fifo ring buffer */
};
6）这是我的具体问题，它引起了以上所有问题在我的情况下，整个问题源于我在3.3Volt和16MHZ下使用AVR的愚蠢。在这个频率下，它需要大约4.5V才能稳定运行
早些时候，我做了一些测试，MCU似乎运行得非常稳定，但随着代码大小的增加，稳定性降低了
它表现得好像我有一个非常严重的内存损坏，可能是由ISR触发的
或者就好像一些libc函数（与progmem相关的函数）有故障一样
把设备调到5V就解决了这个问题。这种智慧花了我无数个小时的软件分析，我从文字上深入搜索软件方面的每一个可能的原因
教训：如果你对微控制器进行编程，千万不要把它当作纯粹的软件：）
7）对于高级内存损坏分析，您可以将堆栈设置为特定的预定义状态。这可以极大地帮助您进行调试，因为您可以观察变量在数据中的增长情况
此外，null终止的丢失会使指针运行到已知数据而不是未知数据
只需在你的项目中添加一个C文件，代码如下：
extern void *_end, *__stack;
#define __ALD(x) ((uintptr_t)(x) - ((uintptr_t)(x) & 0x03))
#define __ALU(x) ((uintptr_t)(x) + ((uintptr_t)(x) & 0x03))
void _stackfill(void) __attribute__((naked)) __attribute__((optimize("O3"))) __attribute__((section (".init1")));
void _stackfill(void)
{
uint32_t* start = (uint32_t*)__ALU(&_end);
uint32_t* end = (uint32_t*)__ALD(&__stack);
for (uint32_t *pos = start; pos < end; pos++)
*pos = 0x41424142; // ends up as endless ascii BABA
}
此代码将自动挂接到代码的init部分，并在sram中写入模式BABABABABA
这对你的程序没有坏影响，它只是用一个已知的模式初始化sram
如果您在调试期间查看它，您将看到变量在哪里分配，在哪里不分配
它运行良好，也可以写入init3。
现在就这样。我希望这个简短的综述能帮助一些程序员解决AVR的奇怪/令人沮丧的行为。
代码部分是为ATMEGA 128编写的，但将在任何8位AVR上运行，只是一些寄存器名称可能需要进行小的更改。
8）使用最新的gcc编译器以降低错误编译器优化的可能性（Arduino gcc 4.3.2问题）。
9）使用JTAG调试器以提高随机错误的机会捕获
TLDR:约翰肯定列举了一大堆可能的原因。然而，另一个是缺失的，它是由断电引起的重置。
长版本：我遇到了一个类似的问题，我的Atmega328在进入设置、初始化MicroSD并打开wifi（esp8266）模块后一直重置。每次打开wifi模块时，它都会重置。此外，只有当设备由电池供电而不是由FTDI232 USB电缆供电时，才会重置。
我用的是3节AA电池，但当时电压降到了3.6伏。因此，当MicroSD和wifi都打开时，我的DMM读数显示为3.2伏。我相信瞬时最小电压远低于这个电压。
我使用了Arduino Pro Mini 8M 3.3v的默认引导程序，efuse设置为0x5。根据Atmega328数据表，表29-12，相应的BOD水平为2.7v。因此，发生的情况是：当wifi和MicroSD打开时，电压降至2.7v以下，并且棕色功能重置程序。
那么解决方案呢？将BODLEVEL降低到1.8或像我一样禁用它。只需修改boards.txt文件并在Arduino Pro Mini:下更改以下设置
atmega328_384_8.bootloader.extended_fuses=0x05
至
atmega328_384_8.bootloader.extended_fuses=0x07
然后重新启动Arduino IDE并重新刻录引导程序。然后这个问题就消失了。
论坛上有一些关于禁用它或选择正确级别是否明智的讨论。但对于我的项目来说，让程序不断重置并耗尽电池是没有意义的。但它会对你的设备造成伤害，尤其是在低电压操作下的MicroSD卡。因此，我使用了一个电池电压测量电路，以确保一旦电压下降到某个水平以下，该程序使用更少的功率。
我在论坛上读了很多帖子，得到了约翰的回复，受益匪浅。我希望我的2美分能给有同样问题的人带来一点帮助。