STM32Cube HAL出來六七年了，還是有很多初學(xué)者沒有適應(yīng)，今天就分享一個HAL庫的關(guān)于中斷處理的問題。
很多人都知道STM32CubeMX這套工具的一個目的：減少開發(fā)者對STM32底層驅(qū)動的開發(fā)時間，把重心放在應(yīng)用代碼上。
但是，STM32CubeMX只是生成了底層驅(qū)動的初始化代碼。所以，我們還需要掌握：應(yīng)用層代碼如何調(diào)用HAL庫函數(shù)（API接口），以及HAL庫中斷處理機(jī)制等相關(guān)知識。
HAL庫牽涉的內(nèi)容較多，下面簡單描述一下HAL庫中斷處理，以及相關(guān)的回調(diào)函數(shù)。
一、HAL庫中斷處理機(jī)制
之前使用標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫開發(fā)時，中斷程序（函數(shù)）由我們自己實現(xiàn)。
而HAL庫的中斷處理函數(shù)是按照HAL處理機(jī)制來實現(xiàn)，如USART1，統(tǒng)一由HAL_UART_IRQHandler來進(jìn)行處理，如下圖：
其它大部分外設(shè)（TIM、SPI、CAN...）中斷都類似，HAL進(jìn)行統(tǒng)一處理。
也就是說，HAL已經(jīng)幫我們把中斷處理函數(shù)寫好了，我們只需要調(diào)用相應(yīng)函數(shù)來編寫應(yīng)用程序就行了。
HAL_xxx_IRQHandler里面做了哪些處理？ 我們以STM32F1的HAL_UART_IRQHandler為例：
void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)
{
uint32_t isrflags = READ_REG(huart->Instance->SR);
uint32_t cr1its = READ_REG(huart->Instance->CR1);
uint32_t cr3its = READ_REG(huart->Instance->CR3);
uint32_t errorflags = 0x00U;
uint32_t dmarequest = 0x00U;
/* If no error occurs */
errorflags = (isrflags & (uint32_t)(USART_SR_PE | USART_SR_FE | USART_SR_ORE | USART_SR_NE));
if(errorflags == RESET)
{
/* UART in mode Receiver -------------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_RXNE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_RXNEIE) != RESET))
{
UART_Receive_IT(huart);
return;
}
}
/* If some errors occur */
if((errorflags != RESET) && (((cr3its & USART_CR3_EIE) != RESET) || ((cr1its & (USART_CR1_RXNEIE | USART_CR1_PEIE)) != RESET)))
{
/*
·
·刪減了部分代碼
·
*/
} /* End if some error occurs */
/* UART in mode Transmitter ------------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_TXE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_TXEIE) != RESET))
{
UART_Transmit_IT(huart);
return;
}
/* UART in mode Transmitter end --------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_TC) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_TCIE) != RESET))
{
UART_EndTransmit_IT(huart);
return;
}
}
其實，大家認(rèn)真看一下代碼應(yīng)該能明白，這些和我們編寫的中斷處理函數(shù)是不是有類似之處？
這是無非就是接收中斷、發(fā)送中斷、錯誤中斷等一系列處理。
只是這里又進(jìn)行了再次封裝，比如接收中斷UART_Receive_IT。當(dāng)然，這個UART_Receive_IT接收中斷實現(xiàn)方式又可能存在不同。像F0、F1...就是直接調(diào)用這個接收中斷函數(shù)來進(jìn)一步處理。
像L0、G0...是通過執(zhí)行指針函數(shù)RxISR來進(jìn)一步處理。G0的接收中斷處理為：huart->RxISR(huart);
void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)
{
//刪除了前面代碼
/* If no error occurs */
errorflags = (isrflags & (uint32_t)(USART_ISR_PE | USART_ISR_FE | USART_ISR_ORE | USART_ISR_NE));
if (errorflags == 0U)
{
/* UART in mode Receiver ---------------------------------------------------*/
if (((isrflags & USART_ISR_RXNE_RXFNE) != 0U)
&& (((cr1its & USART_CR1_RXNEIE_RXFNEIE) != 0U)
|| ((cr3its & USART_CR3_RXFTIE) != 0U)))
{
if (huart->RxISR != NULL)
{
huart->RxISR(huart);
}
return;
}
}
//刪除了后面代碼
}看了上面USART中斷處理的函數(shù)，大家有沒有得到什么啟發(fā)？
其實，HAL庫里面處理機(jī)制基本一致，只是實現(xiàn)方式上有所不同。
如果你摸清楚了HAL庫基本原理，相信閱讀HAL庫源碼，或者使用HAL庫編寫應(yīng)用代碼不是問題。
二、回調(diào)函數(shù)實現(xiàn)原理
在HAL庫中存在大量類似HAL_XXX_XXXCallback這樣的函數(shù)，這些都是回調(diào)函數(shù)。
回調(diào)函數(shù)就是一個通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針（地址）作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù)，當(dāng)這個指針被用來調(diào)用其所指向的函數(shù)時，我們就說這是回調(diào)函數(shù)?；卣{(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時由另外的一方調(diào)用的，用于對該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)。
HAL庫中斷處理使用了較多的回調(diào)函數(shù)，還是拿UART接收中斷來舉例說明。
初始化配置好UART中斷接收，如果有中斷請求，就會執(zhí)行回調(diào)函數(shù)HAL_UART_RxCpltCallback。
看上面回調(diào)函數(shù)的定義，通過特定條件調(diào)用『回調(diào)函數(shù)』，這里觸發(fā)的條件就是中斷。
三、初學(xué)hal庫建議
這里也簡單說幾點：
1.初學(xué)者想直接使用HAL不是不行，需要有一定C語言功底
針對大部分初學(xué)者來說，是不建議直接上手HAL。但是，有部分C功底較好的，還是建議直接上手。
2.學(xué)HAL，建議參看官網(wǎng)例程
很多人不知道如何找資源，我不止一次強(qiáng)調(diào)，官方的才是最好。在HAL庫中Projects目錄下就有很多例程Examples。
3.我們追求效率，可以HAL庫源碼
如果你想修改HAL庫源碼，允許修改少部分。如果要大量修改，還是別折騰了。
4.實際項目需做一定修改
STM32CubeMX僅僅是生成初始化代碼和工程，你實際項目中一般都有自己的軟件架構(gòu)。
特別是項目越大，軟件架構(gòu)就需要更加規(guī)范。
比如：生成的gpio.c文件名，你需要修改成bsp_gpio.c.
再比如：函數(shù)MX_USART2_UART_Init改成MX_DEBUG_UART_Init.