STM32Cube HAL库中断处理机制，回调函数实现原理

STM32Cube HAL出来六七年了，还是有很多初学者没有适应，今天就分享一个读者问到的关于中断处理的问题。

很多人都知道STM32CubeMX这套工具的一个目的：减少开发者对STM32底层驱动的开发时间，把重心放在应用代码上。

但是，STM32CubeMX只是生成了底层驱动的初始化代码。所以，我们还需要掌握：应用层代码如何调用HAL库函数（API接口），以及HAL库中断处理机制等相关知识。

HAL库牵涉的内容较多，下面简单描述一下HAL库中断处理，以及相关的回调函数。

1HAL库中断处理机制

之前使用标准外设库开发时，中断程序（函数）由我们自己实现。

而HAL库的中断处理函数是按照HAL处理机制来实现，如USART1，统一由HAL_UART_IRQHandler来进行处理，如下图：

其它大部分外设（TIM、SPI、CAN...）中断都类似，HAL进行统一处理。

也就是说，HAL已经帮我们把中断处理函数写好了，我们只需要调用相应函数来编写应用程序就行了。

HAL_xxx_IRQHandler里面做了哪些处理？我们以STM32F1的HAL_UART_IRQHandler为例：

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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)))
  {
  /*
  ·
  ·删减了部分代码
  ·
  */
  } /* 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;
  }
}

其实，大家认真看一下代码应该能明白，这些和我们编写的中断处理函数是不是有类似之处？

这是无非就是接收中断、发送中断、错误中断等一系列处理。只是这里又进行了再次封装，比如接收中断UART_Receive_IT。

当然，这个UART_Receive_IT接收中断实现方式又可能存在不同。像F0、F1...就是直接调用这个接收中断函数来进一步处理。

像L0、G0...是通过执行指针函数RxISR来进一步处理。G0的接收中断处理为：huart->RxISR(huart);

void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  //删除了前面代码
  /* 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;
    }
  }
  //删除了后面代码
}

看了上面USART中断处理的函数，大家有没有得到什么启发？

其实，HAL库里面处理机制基本一致，只是实现方式上有所不同。

如果你摸清楚了HAL库基本原理，相信阅读HAL库源码，或者使用HAL库编写应用代码不是问题。