STM32 HAL库 FreeRTOS 串口发送导致系统卡死

### 解析STM32 HAL库与FreeRTOS环境下串口发送导致系统卡死的原因 当在基于STM32 HAL库和FreeRTOS的操作环境中遇到串口发送操作使系统陷入停滞的情况时，通常涉及多个潜在因素。这类问题可能源于中断处理不当、优先级配置错误或是资源竞争等问题。 #### 中断优先级设置不合理 在一个多任务操作系统中，如果UART接收/发送中断的抢占优先级被设定得过高，则可能导致其他重要事件得不到及时响应，进而造成整个系统的阻塞[^3]。因此，在初始化阶段合理调整NVIC（嵌套向量中断控制器）中的相应参数至关重要。 ```c // 设置USART1全局中断优先级为低级别, 防止影响到更高优先级的任务执行. HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 5, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); ``` #### 资源锁定机制缺失 对于共享资源如DMA通道或特定寄存器访问路径而言，缺乏必要的同步措施同样容易引发死锁现象。为了防止这种情况发生，建议采用互斥信号量(mutex semaphore)来保护临界区内的代码片段，确保同一时刻只有一个线程能够对其进行读写操作[^4]. ```c osMutexId_t uart_mutex; void UART_Init(void){ // 初始化互斥量 osMutexDef(uart_mutex); uart_mutex = osMutexCreate(osMutex(uart_mutex)); } int UART_Send(const uint8_t *data, size_t length){ if (!osMutexWait(uart_mutex, osWaitForever)){ // 成功获取互斥量后才允许继续执行发送逻辑... // 发送完成后释放互斥量 osMutexRelease(uart_mutex); return SUCCESS; } return ERROR; } ``` #### 时间基底源(Time Base Source)的选择 时间延迟函数`HAL_Delay()`依赖于systick定时器作为其计数依据；然而，默认情况下该定时器的工作频率较低，这可能会限制某些实时性强的应用场景下的性能表现。通过更改Timebase Timer至更合适的选项（比如TIMx），可以有效改善此类状况带来的负面影响. ```c /* 在stm32_hal_conf.h文件内定义 */ #define HAL_USE_SYSTICK 0U #define TIMx /* 用户自选 */ /* 修改SystemClock_Config()函数实现 */ static void SystemClock_Config(void){ ... __HAL_RCC_TIMx_CLK_ENABLE(); htim.Instance = TIMx; htim.Init.Prescaler = (uint32_t)((SystemCoreClock / 1000000) - 1); // 设定预分频系数使得计数值达到微秒级精度 htim.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim.Init.Period = 999; // 自动重装载值设为999对应周期为1ms htim.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim.Init.RepetitionCounter = 0; if(HAL_TIM_Base_Init(&htim)!= HAL_OK){ Error_Handler(); } sTickTimerHandle = &htim; HAL_TIM_Base_Start_IT(sTickTimerHandle); /* 更新HAL库内部使用的延时函数指针指向新的回调接口 */ HAL_Delay = MX_HAL_DELAY; } ```