STM32获取滴答定时器值时，HAL库函数HAL_GetTick()返回值异常如何解决？

Question

在STM32开发中，使用HAL库函数`HAL_GetTick()`获取滴答定时器值时，可能会遇到返回值异常的情况，如返回值突然变小或停滞不前。这通常与以下原因相关：1) 系统时钟配置错误导致SysTick未正常工作；2) 在某些低功耗模式下，SysTick被关闭；3) 中断优先级设置不当，SysTick中断被屏蔽。 解决方法如下：首先确认系统时钟配置正确，确保SysTick时钟源稳定；其次，在进入低功耗模式前保存当前滴答值，并在唤醒后进行补偿；最后，调整NVIC中断优先级分组，保证SysTick中断优先级足够高。此外，可通过增加调试代码监控`HAL_GetTick()`变化趋势，定位异常来源。若问题仍未解决，可尝试使用独立看门狗或软件计时器作为备用方案。

Answer 1

1. 问题概述

在STM32开发中，`HAL_GetTick()`函数用于获取滴答定时器值，但在某些情况下可能会出现异常，如返回值突然变小或停滞不前。这种现象通常由以下原因引起：

• 系统时钟配置错误导致SysTick未正常工作。
• 在某些低功耗模式下，SysTick被关闭。
• 中断优先级设置不当，SysTick中断被屏蔽。

针对这些问题，我们需要从多个角度进行分析并提供解决方案。

2. 系统时钟配置检查

系统时钟是SysTick工作的基础。如果系统时钟配置错误，可能导致SysTick无法正常计时。以下是检查和解决方法的步骤：

1. 确认系统时钟源是否正确配置为HSI、HSE或PLL。
2. 通过调试工具观察RCC寄存器，确保时钟分频和输出频率符合预期。
3. 在代码中加入以下调试代码，验证系统时钟是否稳定：

// 检查系统时钟频率
uint32_t systemClock = HAL_RCC_GetSysClockFreq();
if (systemClock != EXPECTED_CLOCK_FREQ) {
    // 处理时钟异常
}

如果系统时钟频率与预期不符，需重新检查时钟树配置。

3. 低功耗模式下的SysTick处理

STM32进入低功耗模式（如Stop或Standby）时，SysTick可能被自动关闭。这会导致`HAL_GetTick()`返回值停滞不前。解决方法如下：

步骤	操作
1	在进入低功耗模式前，保存当前滴答值。
2	记录进入低功耗模式的时间戳。
3	唤醒后根据时间差补偿滴答值。

示例代码如下：

// 进入低功耗模式前保存滴答值
uint32_t tickBeforeSleep = HAL_GetTick();

// 唤醒后补偿滴答值
uint32_t sleepDuration = GetSleepDuration(); // 获取休眠时间
uint32_t compensatedTick = tickBeforeSleep + sleepDuration;
HAL_SetTick(compensatedTick);

4. 中断优先级调整

如果SysTick中断优先级过低，可能被其他高优先级中断屏蔽，导致滴答计时停滞。可以通过以下步骤解决：

1. 调整NVIC中断优先级分组，确保SysTick中断优先级足够高。
2. 使用以下代码设置SysTick优先级：

// 设置SysTick中断优先级
HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);

优先级分组说明

NVIC支持5种优先级分组，推荐使用分组1或2以平衡抢占式和响应式中断需求。

5. 异常监控与备用方案

如果上述方法仍无法解决问题，可通过增加调试代码监控`HAL_GetTick()`变化趋势，定位异常来源。以下是具体实现：

// 监控滴答值变化
static uint32_t lastTick = 0;
uint32_t currentTick = HAL_GetTick();
if (currentTick < lastTick) {
    // 滴答值异常减少
}
lastTick = currentTick;

若问题仍未解决，可尝试以下备用方案：

• 使用独立看门狗作为硬件计时器。
• 实现基于RTOS的软件计时器。

流程图