2025年为何HAL库的工程“进入不了”外部中断？

大家好，我是讯享网，很高兴认识大家。

今天遇到一个惨痛的教训，原因竟是定时器中断里不是使用HAL_Delay()函数。经过如下：

用CubeMX生成按键的外部中断工程，Nucleo的板子上PA5连接LED，PC13连接按键，并且外接上拉电阻。如图

在这里插入图片描述
讯享网

于是在CubeMX配置PA5引脚和PC13引脚，一个作为推挽输出，一个作为外部中断，因为按键是上拉的，内部引脚配置为上拉输入或者无上下拉均可，这里我采用无上下拉

在这里插入图片描述

配置完GPIO，就去配置中断优先级了，这里我选择分组为2，两个优先级均为0，记住中断使能一定要勾上

在这里插入图片描述

其他的工程命名就不必多说了，最后打开生成的工程主函数即是如此

在这里插入图片描述

我们打开MX_GPIO_Init()这个函数看看，发现中断线映射、分组以及使能均已配置完成

在这里插入图片描述

那么中断函数在哪里呢？打开工程里面的stm32f1xx_it.c这个文件，中断函数就在这里，但是其中只有一个HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()函数，传进去的参数是GPIO_PIN_13

在这里插入图片描述

打开函数看看，里面先把中断的标志位清零，然后进入回调函数，下面出现了一个_weak的修饰符，想要了解具体的弱函数可以看看这篇文章stm32_HAL库中__weak修饰符

在这里插入图片描述

中断的内容我们可以写在EXTI15_10_IRQHandler()函数内，但是我们一般写在回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback()函数内，回调函数可以写在任何一个文件里面，只要中断函数的文件里引入头文件即可，在这里我把它放在gpio.c的文件中。因为经验不足，接下来就是一下午才找出来的一个bug。

为了实现按键按下一次，可以改变LED亮灭的状态，我在main.h文件中定义一个key变量，记录GPIO读入按键的状态（前面五个宏定义是CubeMX直接生成的）

#define key_Pin GPIO_PIN_13 #define key_GPIO_Port GPIOC #define key_EXTI_IRQn EXTI15_10_IRQn #define LED2_Pin GPIO_PIN_5 #define LED2_GPIO_Port GPIOA #define key HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13)

讯享网

然后在主函数中定义一个全局变量flag，每次按键按下flag就取反

讯享网/* USER CODE BEGIN Header */ / * @file : main.c * @brief : Main program body * @attention * * <h2><center>&copy; Copyright (c) 2020 STMicroelectronics. * All rights reserved.</center></h2> * * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license, * the "License"; You may not use this file except in compliance with the * License. You may obtain a copy of the License at: * opensource.org/licenses/BSD-3-Clause * */ /* USER CODE END Header */ /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" #include "gpio.h" /* Private includes ----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN Includes */ /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PTD */ /* USER CODE END PTD */ /* Private define ------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PD */ /* USER CODE END PD */ /* Private macro -------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PM */ /* USER CODE END PM */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PV */ /* USER CODE END PV */ /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ void SystemClock_Config(void); /* USER CODE BEGIN PFP */ /* USER CODE END PFP */ /* Private user code ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN 0 */ unsigned int flag = 0; /* USER CODE END 0 */ / * @brief The application entry point. * @retval int */ int main(void) { 
    /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { 
    /* USER CODE END WHILE */ if(flag) { 
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET); } else HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */ } / * @brief System Clock Configuration * @retval None */ void SystemClock_Config(void) { 
    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = { 
   0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = { 
   0}; / Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks */ RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI; RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { 
    Error_Handler(); } / Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK) { 
    Error_Handler(); } } /* USER CODE BEGIN 4 */ /* USER CODE END 4 */ / * @brief This function is executed in case of error occurrence. * @retval None */ void Error_Handler(void) { 
    /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ /* USER CODE END Error_Handler_Debug */ } #ifdef USE_FULL_ASSERT / * @brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * @param file: pointer to the source file name * @param line: assert_param error line source number * @retval None */ void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { 
    /* USER CODE BEGIN 6 */ /* User can add his own implementation to report the file name and line number, tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */ /* USER CODE END 6 */ } #endif /* USE_FULL_ASSERT */ / (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *END OF FILE/

然后在gpio.c文件中写下回调函数的内容

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { 
    extern unsigned int flag; if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13)//判断中断线 { 
    HAL_Delay (10);//消抖 if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13))//10ms之后按键是按下的 { 
    flag = !flag;//LED的状态取反 while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13));//松手检测 } } }

看起来按键检测没有任何问题，烧入程序之后按下按键，LED灯没有任何变化。有两种可能：一是程序根本没有进入中断函数；二是程序在某个地方陷入了一种死循环（类似于while循环等等）。起初我坚定地认为程序没有进入中断，于是再次检查了一下MX_GPIO_Init()函数，检查中断是否使能。焦点当然放在了中断的初始化上面。

讯享网/*Configure GPIO pin : PtPin */ GPIO_InitStruct.Pin = key_Pin; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; HAL_GPIO_Init(key_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

 /*Configure peripheral I/O remapping */ __HAL_AFIO_REMAP_PD01_ENABLE(); /* EXTI interrupt init*/ HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);

PC13配置为下降沿进入中断，映射到中断线13，中断使能，配置优先级。看起来都没有什么问题，我开始把中断的内容写在中断函数EXTI15_10_IRQHandler()中，但是和当初一样没有任何变化。为了测试一下程序是否进入到中断函数，我在回调函数里面写了一个简单的变化

讯享网void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { 
    // extern unsigned int flag; // if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13)//检测中断线 // { 
    // HAL_Delay (10);//消抖 // if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13))//如果按键真的按下 // { 
    // flag = !flag;//LED变化取反 // while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13));//松手检测 // } HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay (1000); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); HAL_Delay (1000); // } }

结果按下一次按键，灯从亮变成了灭的状态，但是再也没有亮起来了。此时我依旧怀疑函数没有进入到中断函数，可能是我触发了其他的位置，导致灯熄灭了。但是没有找到其他能够使灯产生变化的程序，于是我再把注意力转移到回调函数这里。主函数中将灯的状态先变成灭，继续更改回调函数的内容

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { 
    // extern unsigned int flag; // if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13)//检测中断线 // { 
    // HAL_Delay (10);//消抖 // if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13))//如果按键真的按下 // { 
    // flag = !flag;//LED变化取反 // while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13));//松手检测 // } HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); HAL_Delay (1000); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay (1000); // } }

按下按键发现灯由灭变成了亮，会不会是因为HAL_Delay(1000)延时太长了，于是我将它延时缩减为100，但是LED按下按键时依旧只有一次变化，如果进入中断函数，LED肯定会由灭变亮再灭，直到这一步依旧不敢确定是不是回调函数使LED产生了变化。直到发现LED的最终状态只和上面的第一个HAL_GPIO_WritePin()函数的GPIO_PIN_SET或者GPIO_PIN_RESET有关！我确定程序进入到了中断函数。于是开始重新测试回调函数里面的内容。

当我把这个函数里面的每一条语句都测试一遍的时候发现，除了HAL_Delay()函数不能达到延时的目的之外，其他语句都是正常工作执行的。此时自己就特别纳闷，为什么系统的延时函数不能延时呢？打开了延时函数的内容，发现CubeMX使根据系统时钟来定时的，并且延时精度为1ms

讯享网/ * @brief This function provides minimum delay (in milliseconds) based * on variable incremented. * @note In the default implementation , SysTick timer is the source of time base. * It is used to generate interrupts at regular time intervals where uwTick * is incremented. * @note This function is declared as __weak to be overwritten in case of other * implementations in user file. * @param Delay specifies the delay time length, in milliseconds. * @retval None */ __weak void HAL_Delay(uint32_t Delay) { 
    uint32_t tickstart = HAL_GetTick(); uint32_t wait = Delay; /* Add a freq to guarantee minimum wait */ if (wait < HAL_MAX_DELAY) { 
    wait += (uint32_t)(uwTickFreq); } while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait) { 
    } }

当我把所有的HAL_Delay()函数都删除之后，发现程序可以正常执行，消抖的操作我使用了while循环延时，这时候终于可以舒了一口气~

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { 
    extern unsigned int flag; unsigned int count = 2500; if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13)//检测中断线 { 
    while(count--);//消抖 if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13))//如果按键真的按下 { 
    flag = !flag;//LED变化取反 while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC,GPIO_PIN_13));//松手检测 } } }

但是为什么这个时候延时函数不能在中断函数中使用，我在网上搜到了真相：中断函数中调用HAL_Delay()函数会进入死循环，具体的是因为延时函数利用SysTick延时，SysTick是内核中断，优先级别默认最低。虽然它一直在跑，但是没进入到中断来读取它的值，所以会进入死循环，具体的可以看这篇文章。中断里调用HAL_Delay()进入死循环的原因

一下午找出一个bug，虽然很代价很惨痛，但是最终还是找出来了。以后延时函数HAL_Delay()可不能随便使用了，特别是在中断里面。切记切记！

2025年为何HAL库的工程“进入不了”外部中断？

相关推荐