HAL——学习SysTick

开始:

1.嵌套向量中断寄存器 (NVIC)：

嵌套向量中断控制器 (NVIC) 和处理器内核接口紧密配合，可以实现低延迟的中断处理和晚到中断的高效处理。包括内核异常在内的所有中断均通过 NVIC 进行管理。
在CMSIS\Include\core_cm4.h头文件中，给出了NVIC结构体以及一些基本函数。
详细介绍以及寄存器、基层配置查询参考资料ST-《Cortex™-M4内核编程手册》

2.外部中断/事件控制器 (EXTI):
外部中断/事件控制器包含多达 23 个用于产生事件/中断请求的边沿检测器。每根输入线都可单独进行配置，以选择类型（中断或事件）和相应的触发事件（上升沿触发、下降沿触发或边沿触发）。每根输入线还可单独屏蔽。挂起寄存器用于保持中断请求的状态线
在CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include 芯片对应的头文件中，定义了IRQn_Type枚举体，包含了F4系列全部异常声明以及其编号 (编号在中断编程中起到了标识的作用)
详细介绍参考资料ST-《STM32F4xx中文参考手册》,更为详细的教程参阅《零死角玩转STM32-F429》[16.STM32中断应用概览，17.EXTI-外部中断]

3.HAL_Init()
此函数用来初始化HAL库，应当作为主函数中第一个被调用的函数。其主要功能:
1.配置FLASH预取，指令以及Data缓存
2.配置好SysTick，使其每1ms产生一次中断
3.设置NVIC优先级分组为第四组(主优先级[0~15],子优先级[0])
4.调用回调函数 HAL_MspInit() 来进行全局低级硬件初始化(MSP:MCU Support Package).
详细代码实现参考文件stm32f4xx_hal.c

4.HAL_Delay(__IO uint32_t Delay )
 此函数为HAL库中定义的延迟函数，使用前需开启SysTick。
通过调用 HAL_GetTick() 函数获取时间，若未达到时间，则在一死循环内。
HAL_GetTick() 返回一个HAL库中变量 uwTick (static __IO uint32_t uwTick)。
为了使 uwTick 变量在每进行一次SysTick中断时自增，需在SysTick_Handler() 中调用 HAL_IncTick()。
HAL_IncTick() 是一个WEAK定义的函数，默认是使每被调用一次便让uwTick 自增1.
详细代码实现参考文件stm32f4xx_hal.c

补充:
  1.产生中断后，程序自动跳转到相应中断处理函数 ( 例如SysTick计时到点后则跳转到SysTick_Handler() 中断函数中)，在用户未自行定义的情况下，默认进入由启动文件汇编语言编写的同名称死循环内。

2.SysTick被用作 HAL_Delay() 的时间基准，若要使其运算ms延时精确，需保证SysTick设置为1ms

3.在HAL库中，没有了NVIC以及EXTI的初始化结构体函数，而是将EXTI的初始化设置归纳在GPIO_InitTypeDef 结构体中。在该结构体的Mode中，可设置某GPIO为中断或者事件。中断 (IT) 与事件 (EVT)都各有三种可选模式。

4.HAL_GPIO_Init 函数起到了引脚参数设置以及中断/事件的基层配置，用户使用后需要进行NVIC的对应中断优先级设置以及使能。详细代码参考stm32f4xx_hal_gpio.c

5.HAL_NVIC_SetPriority(IRQn,PreemptPriority,SubPriority ) , 函数进行对应IRQn中断的 主优先级(PreemptPriority) 以及 子优先级(SubPriority) 配置。
IRQn参考在 CMSIS\Device\ST\STM32F4xx\Include 芯片对应的头文件中，IRQn_Type枚举体中的所需的枚举量
主优先级与子优先级可设置范围由优先级组决定，HAL_NVIC_SetPriorityGrouping() 可对优先级组进行配置
注意，调用 HAL_Init() 后，则已经设置好优先级组为Group4.

流程:
中断:
   某中断产生后，进入对应中断函数 ( 例如SysTick计时到点后，进入其对应 SysTick_Handler() 中断函数中)
自实现(定义)对应中断函数，若为外部中断则一般在该中断函数中调用 HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin) 函数，该函数中进行判断看中断挂起寄存器上对应GPIO_Pin 位上是否被置1(发生了中断)。若有，则调用一个WEAK函数HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin), 用户一般在该回调函数中进行自己中断配置操作。

SysTick延时:
   SysTick计时到点后，产生中断，跳转到SysTick_Handler() 中断函数中。
在自实现的该中断函数中，调用 HAL_IncTick() 使得uwTick 变量自增
使用 HAL_Delay() 或类似自定义的延迟函数进行延迟

实现:
中断：
   配置GPIO(Pin、Mode[中断/事件]、无上拉)
开启对应GPIO时钟，使用 HAL_GPIO_Init() 进行初始化
HAL_NVIC_SetPriority(IRQn,PreemptPriority,SubPriority )//设置对应中断优先级
HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn )//使能对应中断，参数IRQn同参考 IRQn_Type 枚举体

GPIO_InitTypeDef s_GPIO;
s_GPIO.Pin = EXTIGPIO_PIN;
s_GPIO.Mode = GPIO_MODE_IT_XXXXXX;
s_GPIO.Pull = GPIO_NOPULL;

EXTIGPIO_CLK_ENABLE(); //使能时钟

HAL_GPIO_Init(EXTIGPIO_PIN,&s_GPIO);

HAL_NVIC_SetPriority(EXTIx_IRQn,i,j);//EXTIx_IRQn 参考IRQn编号 i-主优先级 j-子优先级
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTIx_IRQn);

将将要用到的中断函数进行自实现
void EXTIx_IRQHandler()
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(EXTIGPIO_PIN);
}

定义回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
//TODO:自己的代码
}

SysTick延时:
   HAL_Init()已经开启了SysTick,使其每1ms产生一次中断
自实现SysTick中断函数 SysTick_Handler() ,在该函数内调用HAL_IncTick( )使 uwTick 变量自增
void SysTick_Handler()
{
HAL_IncTick();
}

在需要ms延迟的地方调用HAL_Delay函数进行延迟