步进电机应用中timerUpdate回调的STM32 - While循环阻塞行为

Question

我正在使用STM32F103C8T6和HAL库在一台2轴数控机床上工作。我已经为机器的每个轴设置了一个单独的计时器，并将其配置为PWM模式。

我有一个叫做step_x(numberSteps，Direction)的函数，它有两个参数，一个是要走的步数，另一个是前进的方向。该函数将步数设置为全局变量中的目标步数，通过GPIO写入设置方向，然后使用HAL库在中断模式下启动PWM：

void step_x(uint32_t numberSteps, uint16_t direction){
    RELEASE_X=0;
    steps_x_target = numberSteps;
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, direction_x);
    __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim1, TIM_IT_UPDATE);
    HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
}

然后启动PWM，我通过定时器更新回调函数计算脉冲数：

void TIM1_UP_IRQHandler(void)
{
  if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_UPDATE))
  {
    if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(&htim1, TIM_IT_UPDATE))
    {
        step_update('X');
        __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_UPDATE);
        __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1,TIM_FLAG_CC1 );
      }
    }
  }

在这个回调函数中，step_update()被调用，将我正在处理的轴作为参数。

step_update函数将已发生步数的计数加+1，并在步数等于设定的目标步数时停止脉宽调制。它还调用一个函数，该函数跟踪以mm为单位的位置而不是步数。(为简洁起见，删除了Y轴和Z轴的情况)

void step_update(char axis){
    switch(axis){
        case 'X':
            steps_x++;
            updatePosition(axis);
            if(steps_x==(2*steps_x_target)){ //check if 2* because the update event happens twice every pulse
                HAL_TIM_PWM_Stop(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
                steps_x_target=0;
                steps_x=0;
                RELEASE_X=1;
                if(limitSwitchX_Trigger==1){
                    positionX=0;
                    limitSwitchX_Trigger=0;
                    NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
                }
            }
            break;
        case 'Y':
 
            break;
 
        case 'Z':
 
            break;
 
        }
}

我确信这不是一种完全有效的方法，但是它工作得很好，除了我无法调用step_x()函数并等待它完成后再调用下一个函数。我添加了易失性变量RELEASE_X，它在调用step_x()时设置为0，当step_update()函数在达到目标步数时停止脉宽调制时设置为1。我想使用这个我可以做一些类似的事情，我希望在一个方向上阶跃800个脉冲，然后在另一个方向上阶跃800个脉冲：

step_x(800,0);
while(RELEASE_X!=1);
step_x(800,1);

但是，while循环最终阻止了Timer1_Update回调的发生，脉冲也不会被计算在内。我以为因为脉冲计数是在ISR回调中完成的，所以MCU会从这个while循环跳到ISR，并更新步骤，直到RELEASE_X设置为true，然后前进到下一次调用step_x()？为何不是这样呢？

有没有人能推荐一种方法，让我可以编写代码，允许我调用一个函数，该函数将执行一定数量的步骤，同时等待它们完成，然后继续下一次调用？接下来我将尝试实现Bresenhams行算法，因此我需要执行一定数量的步骤，然后仅从调用返回，并在步骤完成时前进到下一行代码。(本质上，我如何才能在不切换GPIO引脚/位绑定的情况下阻止此功能)

https://github.com/Blargian/EPR400

Answer 1

这并不能真正解释为什么会发生这种情况，但我通过在NVIC选项卡下禁用CubeMX中的计时器更新和全局中断解决了这个问题。我从main.h和main.c中删除了回调函数，然后将step_x函数修改为：

void step_x(uint32_t numberSteps, uint16_t direction){
    RELEASE_X=0;
    steps_x_target = numberSteps;
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, direction_x);
    __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim1, TIM_IT_UPDATE);
    HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
    while(RELEASE_X!=1){
         if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_UPDATE))
          {
            if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(&htim1, TIM_IT_UPDATE))
            {
                step_update('X');
                __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_UPDATE);
                __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1,TIM_FLAG_CC1 );
              }
    }
    }
}

基本上，只是将回调函数中的代码移动到step_x函数的while循环中。这个函数现在是一个阻塞函数，这是我无论如何都需要的。