6.单片机回调函数

一、回调函数的本质

回调函数本质上是一个通过函数指针调用的函数。

把一个函数的地址（指针）传递给另一个函数，当特定事件发生时，这个指针会被用来调用对应的函数。

这种机制允许底层驱动（如 HAL 库）在事件触发时，自动通知上层应用程序，而无需上层主动查询（"轮询"）。

二、回调函数的作用

在 STM32 开发中，回调函数主要用于处理异步事件（无法预测何时发生的事件），核心作用是：

解耦：底层驱动和上层应用分离，底层负责检测事件，上层负责处理事件。

高效：避免CPU持续轮询事件状态，提高资源利用率。

模块化：不同功能的处理逻辑可以独立封装在不同的回调函数中。

三、典型应用场景

1. GPIO 外部中断回调

场景：按键按下/松开、传感器电平变化等。

工作流程：

1. 配置 GPIO 为中断模式（上升沿/下降沿触发）。
2. 当中断发生时，硬件自动跳转到中断服务程序（ISR）。
3. HAL 库的 ISR 会调用回调函数 HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)。

示例：

复制代码

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if (GPIO_Pin == KEY_PIN) // 判断是哪个引脚触发中断
    {
        LED_Toggle(); // 翻转 LED 状态
    }
}

2. 定时器中断回调

场景：定时执行任务（如每隔1秒采集一次数据）。

工作流程：

1. 配置定时器并使能更新中断。
2. 当定时器计数达到设定值时，触发中断。
3. HAL 库调用回调函数 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)。

示例：

复制代码

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if (htim->Instance == TIM2) // 判断是哪个定时器触发
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin); // 翻转 LED
    }
}

3. UART 串口通信回调

场景：串口接收/发送数据完成后触发。

工作流程：

1. 配置 UART 并使能中断。
2. 当串口接收/发送缓冲区满时，触发中断。
3. HAL 库调用回调函数 HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) 或 HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)。

示例：

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart->Instance == USART1)
{
HAL_UART_Transmit(huart, &rx_data, 1, 1000); // 回显接收的数据
HAL_UART_Receive_IT(huart, &rx_data, 1); // 重新开启接收中断
}
}

4. ADC 转换完成回调

场景：ADC 采集完成后处理数据。

工作流程：

1. 配置 ADC 并使能转换完成中断。
2. 当 ADC 转换完成时，触发中断。
3. HAL 库调用回调函数 HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)。

示例：

复制代码

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
    if (hadc->Instance == ADC1)
    {
        adc_value = HAL_ADC_GetValue(hadc); // 获取转换结果
    }
}