基于STM32 的HAL库的boot+app项目，app一直重启问题的解决方案

最新推荐文章于 2025-10-15 19:16:17 发布

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一、项目概况：

基于STM32F103，使用HAL库进行开发，自己开发设计的boot加app。使用freertos操作系统。

二、问题描述：

app程序中中断向量、程序起始地址等均已经做了正确配置。但是跳转到APP后，程序反复复位重启。

三、具体分析：

调试发现程序卡死在调用HAL_Delay的时候。 uwTick 一直没有更新，所有导致超时后，看门狗复位重启。

SysTick中断无法更新uwTick计数器的根本原因在于ARM Cortex-M内核的中断屏蔽机制（PRIMASK/FAULTMASK）未解除，导致SysTick中断请求（IRQ）或其关联的异常（如SysTick_Handler）无法被内核响应。以下是详细分析：

1. PRIMASK屏蔽全局中断（CPSIE I的作用）

ARM Cortex-M内核通过 PRIMASK 寄存器控制全局中断的使能状态：

PRIMASK=1：屏蔽所有可配置优先级的中断（包括SysTick、外部中断等）。
PRIMASK=0：允许中断请求被响应。
__ASM("CPSIE I") 是一条ARM汇编指令，用于清除PRIMASK寄存器的I位（即关闭全局中断屏蔽）。若未执行此指令：

SysTick定时器产生的中断请求（IRQ）会被屏蔽，无法触发中断服务程序（SysTick_Handler）。
HAL_IncTick()（通常在SysTick_Handler中调用）不会被执行，导致全局变量 uwTick 停滞。

2. FAULTMASK屏蔽系统异常

ARM Cortex-M内核的 FAULTMASK 寄存器用于屏蔽所有异常（包括SysTick异常）：

FAULTMASK=1：屏蔽所有异常（如MemManage、BusFault、SysTick等）。
FAULTMASK=0：允许异常被响应。
__set_FAULTMASK(0) 通过CMSIS函数将FAULTMASK寄存器清零，确保异常（包括SysTick）可以被处理。若未清除FAULTMASK：

即使SysTick中断请求未被PRIMASK屏蔽，其对应的异常处理流程仍会被阻止。
SysTick_Handler无法执行，uwTick 不会递增。

3. SysTick中断的工作机制依赖中断使能

SysTick定时器的工作流程如下：

        定时器计数到0 → 触发SysTick异常（属于系统异常，编号为15）。
        内核检查PRIMASK和FAULTMASK：
                若其中任意一个被置位，异常处理流程（调用SysTick_Handler）将被阻断。
        执行SysTick_Handler → 调用 HAL_IncTick() →uwTick 递增。

如果未显式开启全局中断（PRIMASK=1）或FAULTMASK=1，则步骤2会失败，导致流程中断。

4. Bootloader跳转到APP时的上下文残留

在从Bootloader跳转到APP的过程中，若未显式重置中断屏蔽状态，可能继承Bootloader的配置：

Bootloader可能关闭了全局中断（例如在跳转前通过 __ASM("CPSID I") 关中断）。
Bootloader可能设置了FAULTMASK=1（例如在关键代码段中屏蔽异常）。

若APP未重新开启中断和异常，上述状态会残留至APP执行阶段，导致SysTick中断无法响应

5. HAL_Delay()的实现依赖uwTick

HAL_Delay(uint32_t Delay) 的实现依赖全局变量 uwTick：

uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
while ((HAL_GetTick() - tickstart) < Delay)
{
    if (Timeout != HAL_MAX_DELAY)
    {
        // 超时检测逻辑
    }
}

若SysTick中断未触发（导致 uwTick 不递增），循环条件 (HAL_GetTick() - tickstart) < Delay 永远为真，程序卡死在此处。

6. 验证与解决方法

验证步骤

在APP启动代码中插入调试代码，读取 PRIMASK 和 FAULTMASK 的值：

uint32_t primask = __get_PRIMASK();    // 读取PRIMASK
uint32_t faultmask = __get_FAULTMASK(); // 读取FAULTMASK

若 primask != 0 或 faultmask != 0，则中断或异常仍被屏蔽。

解决方案

在调用 HAL_Init() 和 HAL_InitTick() 之后，显式开启全局中断和异常：

HAL_Init();
HAL_InitTick();  // 确保SysTick已初始化
__ASM("CPSIE I");    // 清除PRIMASK，开启全局中断
__set_FAULTMASK(0);  //