STM32源码阅读记录之HAL库(SystemTick)

news2024/10/7 11:27:13

问题

HAL_Delay是怎么做到可以延迟控制的?

分析记录

步骤01：看函数本身

void HAL_Delay(uint32_t Delay);

/**
  * @brief 此函数根据变量递增提供最小延迟（以毫秒为单位）。
  * @note 在默认的实现中，SysTick计时器是时基的来源。它用于以固定的时间间隔生成中断，其中 uwTick 递增
  * @note 此函数声明为__weak在用户文件中出现其他实现时要覆盖。
  * @param Delay 指定延迟时间长度（以毫秒为单位）。
  * @retval None
  */
__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)
{
  // 获取一个计数值，简单来说就是一个记录当前时刻的记录值
  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
 
  uint32_t wait = Delay;

  /* 添加频率以保证最短的等待时间 */
  if (wait < HAL_MAX_DELAY)
  {
    wait += (uint32_t)(uwTickFreq);
  }
  //  死循环,直到不满足要求时结束
  while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait)
  {
  }
}

uint32_t HAL_GetTick(void)

/**
  * @brief 提供以毫秒为单位的刻度值。
  * @note  此函数声明为__weak在用户文件中出现其他实现时要覆盖。
  * @retval tick value
  */
__weak uint32_t HAL_GetTick(void)
{
  return uwTick;
}

void HAL_IncTick(void)

/**
  * @brief 调用此函数以递增用作应用程序时基的全局变量“uwTick”。
  * @note 在默认实现中，此变量在 SysTick ISR 中每 1 毫秒递增一次。
  * @note 此函数声明为__weak在用户文件中出现其他实现时要覆盖。
  * @retval None
  */
__weak void HAL_IncTick(void)
{
  uwTick += uwTickFreq;
}

步骤02：观察相关联的变量

在这里插入图片描述

步骤03：观察变化的地方

在这里插入图片描述 1. 在SysTick_Handler中被调用

步骤04：中断要执行是需要开启的

在程序的开头HAL_Init();

/**
  * @brief  此函数用于初始化 HAL 库;它必须是在主程序中执行的第一个指令（在调用任何其他 HAL 函数之前）, 它执行以下操作:
  *           1. 配置闪存预取。
  *           2. 将 SysTick 配置为每 1 毫秒生成一次中断，
  *           3. 由 HSI 计时（在此阶段，时钟尚未配置，因此系统从内部 HSI 以 16 MHz 运行）.
  *           4. 将 NVIC 组优先级设置为 4
  *           5. 调用用户文件 “stm32f1xx_hal_msp.c” 中定义的 HAL_MspInit（） 回调函数来执行全局低级硬件初始化
  *
  * @note   SysTick 用作 HAL_Delay（） 函数的时基，应用程序需要确保 SysTick 时基始终设置为 1 毫秒，以便具有正确的 HAL 操作
  * @retval HAL status
  */
HAL_StatusTypeDef HAL_Init(void) {
    /* 配置闪存预取 */
#if (PREFETCH_ENABLE != 0)
#if defined(STM32F101x6) || defined(STM32F101xB) || defined(STM32F101xE) || defined(STM32F101xG) || \
    defined(STM32F102x6) || defined(STM32F102xB) || \
    defined(STM32F103x6) || defined(STM32F103xB) || defined(STM32F103xE) || defined(STM32F103xG) || \
    defined(STM32F105xC) || defined(STM32F107xC)

    /* 预取缓冲区在超值行设备上不可用 */
    __HAL_FLASH_PREFETCH_BUFFER_ENABLE();
#endif
#endif /* PREFETCH_ENABLE */

    /* NVIC 组优先级设置 */
    HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_4);

    /*将 SysTick 配置为每 1 毫秒生成一次中断(重置后的默认时钟为 HSI) */
    HAL_InitTick(TICK_INT_PRIORITY);

    /* 初始化低级硬件 */
    HAL_MspInit();

    /* 返回函数状态 */
    return HAL_OK;
}

步骤04：查看HAL_InitTick执行函数

在这里插入图片描述

/**
  * @brief 此函数配置时基源。时间源配置为具有 1ms 时基，具有专用的 Tick 中断优先级
  * @note 此函数在程序开始时由 HAL_Init（） 重置后或在时钟由 HAL_RCC_ClockConfig（） 重新配置时自动调用。
  * @note 在默认实现中，SysTick 计时器是时基的来源。它用于以固定的时间间隔生成中断。
  *       如果从外设 ISR 进程调用 HAL_Delay（），则必须小心，SysTick 中断的优先级必须高于外设中断（数值较低）。否则，调用方 ISR 进程将被阻止。
  * @param TickPriority Tick interrupt priority.
  * @retval HAL status
  */
__weak HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority) {
    /* 将系统滴答配置为在 1ms 时间内中断*/
    if (HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000U / uwTickFreq)) > 0U) {
        return HAL_ERROR;
    }

    /* 配置系统滴答 IRQ 优先级 */
    if (TickPriority < (1UL << __NVIC_PRIO_BITS)) {
        HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, TickPriority, 0U);
        uwTickPrio = TickPriority;
    } else {
        return HAL_ERROR;
    }

    /* Return function status */
    return HAL_OK;
}