Msp回调函数是什么意思？

   1.问题提出

  在STM32的HAL库使用中，会发现库函数大都被设计成了一对：
  HAL_PPP/PPPP_Init
  HAL_PPP/PPPP_MspInit
  而且HAL_PPP/PPPP_MspInit函数的defination前面还会有__weak关键字
  上面的PPP/PPPP代表常见外设的名称为3个字符或者4个字符
  怎么理解这个设计呢？
   
  2.问题分析

   
  2.1 结论

  首先说结论：
  HAL_PPP/PPPP_Init 是与具体芯片（无论是STM32F4/F1/F7）无关的设置
  HAL_PPP/PPPP_MspInit 是与具体芯片相关的配置（如STM32F429IGTx）
  这样的设计是将不变的东西以库函数HAL_PPP/PPPP_Init的形式固定下来，而将需要用户根据
  芯片进行编写的部分抽象成函数HAL_PPP/PPPP_MspInit的形式，用户只需要编写这部分函数
  即可，这样做减少了用户的代码编写量
   
  __weak关键字的使用是定义一个弱函数，这个函数的函数体通常是空的
  方便用户重写一个自己的函数HAL_PPP/PPPP_MspInit，来覆盖之前库函数中定义的函数带有
  __weak关键字的HAL_PPP/PPPP_MspInit函数，编译器在编译的时候，如果检查到有重名的
  （但不含__weak关键字）HAL_PPP/PPPP_MspInit的函数，此时就会默认编译这个用户写的函数
   
  
2.2 实例分析
下面以串口通信为例进行分析：


在编写串口通信的代码的时候，常使用正点原子提供的usart.c&usart.h组合，正点原子在usart.c中


定义了HAL_UART_MspInit作为回调函数：


void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    // GPIO configuration
        GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
       
        if(huart->Instance==USART1)
        {
                __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOA 时钟                       
                __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();        // 使能USART1 时钟       
       
                GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_9;                        //PA9
                GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;        // AF复用,PP为推挽（push pull）       
                GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;  // 设置上拉
                GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST;  // 设置为高速
                GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF7_USART1;          // 复用为USART1
                HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);          // 初始化PA9         

                GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_10;        //PA10
                HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);  // 初始化PA10                  
               
#if EN_USART1_RX
                HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);  // 使能USART1中断通道                       
                HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,3,3);        // 抢占优先级3， 子优先级3               
#endif       
        }

}
这个库同时提供了一个调用串口初始化的接口：void uart_init(u32 bound)  // bound为波特率


void uart_init(u32 bound)
{       
        //UART initialization
        UART1_Handler.Instance=USART1;                                            // USART1
        UART1_Handler.Init.BaudRate=bound;                                    // 设置波特率
        UART1_Handler.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B;   // 字长为8位的数据格式
        UART1_Handler.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1;            // 一个停止位
        UART1_Handler.Init.Parity=UART_PARITY_NONE;                    // 无奇偶校验位
        UART1_Handler.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE;   // 无硬件流控
        UART1_Handler.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX;                    // 收发模式
        HAL_UART_Init(&UART1_Handler);                                            // HAL_UART_Init() 会使能UART1
       
        HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);
// 该函数会开启接收中断，标志位UART_IT_RXNE,并设置接收缓冲以及接收缓冲的最大接收数量
  
}


这样在main函数中，首先调用函数uart_init()
  然后uart_init()函数就会去调用HAL_UART_Init，这个函数就是HAL库中的函数
  
  

  

  
跳转到文件stm32f4xx_hal_uart.c，找到函数HAL_UART_Init的定义：


/**
  * @brief  Initializes the UART mode according to the specified parameters in
  *         the UART_InitTypeDef and create the associated handle.
  * @param  huart: pointer to a UART_HandleTypeDef structure that contains
  *                the configuration information for the specified UART module.
  * @retval HAL status
  */
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  /* Check the UART handle allocation */
  if(huart == NULL)
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* Check the parameters */
  if(huart->Init.HwFlowCtl != UART_HWCONTROL_NONE)
  {
    /* The hardware flow control is available only for USART1, USART2, USART3 and USART6 */
    assert_param(IS_UART_HWFLOW_INSTANCE(huart->Instance));
    assert_param(IS_UART_HARDWARE_FLOW_CONTROL(huart->Init.HwFlowCtl));
  }
  else
  {
    assert_param(IS_UART_INSTANCE(huart->Instance));
  }
  assert_param(IS_UART_WORD_LENGTH(huart->Init.WordLength));
  assert_param(IS_UART_OVERSAMPLING(huart->Init.OverSampling));
  
  if(huart->gState == HAL_UART_STATE_RESET)
  {  
    /* Allocate lock resource and initialize it */
    huart->Lock = HAL_UNLOCKED;
    /* Init the low level hardware */
    HAL_UART_MspInit(huart);
  }

  huart->gState = HAL_UART_STATE_BUSY;

  /* Disable the peripheral */
  __HAL_UART_DISABLE(huart);
  
  /* Set the UART Communication parameters */
  UART_SetConfig(huart);
  
  /* In asynchronous mode, the following bits must be kept cleared:
     - LINEN and CLKEN bits in the USART_CR2 register,
     - SCEN, HDSEL and IREN  bits in the USART_CR3 register.*/
  huart->Instance->CR2 &= ~(USART_CR2_LINEN | USART_CR2_CLKEN);
  huart->Instance->CR3 &= ~(USART_CR3_SCEN | USART_CR3_HDSEL | USART_CR3_IREN);
  
  /* Enable the peripheral */
  __HAL_UART_ENABLE(huart);
  
  /* Initialize the UART state */
  huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;
  huart->gState= HAL_UART_STATE_READY;
  huart->RxState= HAL_UART_STATE_READY;
  
  return HAL_OK;
}
可以看到函数HAL_UART_Init中调用了函数HAL_UART_MspInit


在库文件中本身是有一个同名的使用__weak关键字定义的函数，


/**
  * @brief  UART MSP Init.
  * @param  huart: pointer to a UART_HandleTypeDef structure that contains
  *                the configuration information for the specified UART module.
  * @retval None
  */
__weak void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{
   /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(huart);
  /* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_UART_MspInit could be implemented in the user file
   */
}
由于使用了正点原子的库，所以编译器在编译的时候就不会再编译这个HAL库自带的函数HAL_UART_MspInit


而是编译引入的库函数HAL_UART_MspInit





3. STM32程序的一般执行流程
由上面1.2节的分析，对于一个真实的STM32应用程序可以总结其运行一般执行（编写）流程如下：


以一个真实的点亮跑马灯的main.c为例进行分析(工程使用HAL库):


#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"


void Delay(__IO uint32_t nCount);

void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
  while(nCount--){}
}

int main(void)
{

        GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
     
    HAL_Init();                     
    Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();        
       
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1;
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;        
    GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;   
    HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);

        while(1)
        {
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET);       
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);                               
                Delay(0x7FFFFF);
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_RESET);       
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_RESET);       
                Delay(0x7FFFFF);
        }
        }


这里插入正点原子的图进行解释：
  
  

  
一个项目首先是引导程序先运行，汇编函数会引导SystemInit函数进行系统初始化的设置，再HAL库版本的项目中有这个函数的定义，在寄存器版本中通常会将汇编代码中引导SystemInit函数的语句删掉。然后引导程序会引导main函数，main函数被引导完成之后就会开始执行用户写的main函数中的代码。然后HAL_Init()函数会调用函数进行全局的MSP初始化，然后调用了正点原子提供的库函数Stm32_Clock_init函数，这个函数调用HAL_RCC_Oscconfig和HAL_RCC_ClockConfig函数进行系统时钟初始化，使用该函数需要导入SYSTEM库（正点原子提供），上面的一系列初始化都是常规操作，也就是每一个项目必做的系统的初始化。下面正式进入了用户自己编写得到逻辑，假设用户要使用PPP外设，那么就会调用HAL库中的函数HAL_PPP_Init，这个函数又会去尝试调用用户自定义的HAL_PPP_MspInit，然后进入用户自己定义的逻辑。