正点原子 STM32MP257 修复异核 FreeRTOS 例程 osDelay() 函数比 HAL_Delay() 延时快的问题

在 STM32MP257 异核 FreeRTOS 例程中,如果发现 osDelay() 的实际延时时间明显比 HAL_Delay() 短,通常不是 FreeRTOS 延时函数本身异常,而是 RTOS Tick 使用的系统时钟频率没有更新 导致的。

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STM32MP257 修复异核 FreeRTOS 例程 osDelay 函数比 HAL_Delay 延时快的问题

一、问题现象

在 FreeRTOS 例程中测试延时函数时,可能会发现:

c 复制代码
osDelay(1000);

实际延时不到 1 秒,而:

c 复制代码
HAL_Delay(1000);

延时表现正常。

这说明两个延时函数使用的 Tick 来源不一致。

二、原因分析

osDelay() 使用的是 RTOS Tick,通常依赖 SystemCoreClock 来配置 SysTick 或 RTOS 节拍。

出厂例程中,默认的 HSI 时钟值为 64MHz:

c 复制代码
#define HSI_VALUE ((uint32_t)64000000U)

如果 SystemCoreClock 没有更新,它仍然可能保持为默认的 64MHz。

但实际 M 核运行频率是 400MHz。这样 FreeRTOS 在初始化 Tick 时,会按照 64MHz 去计算重装载值,而硬件实际按 400MHz 在跑,最终就会导致 RTOS Tick 变快,osDelay() 延时自然也会变短。

而 HAL_Delay() 使用的是 TIM6 Tick:

c 复制代码
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  if (htim->Instance == TIM6) {
    HAL_IncTick();
  }
}

TIM6 的时钟配置与实际内核时钟匹配,所以 HAL_Delay() 延时是正常的。

三、解决办法

在 FreeRTOS 例程的 main.c 文件中,找到 osKernelInitialize() 函数,在它前面添加:

c 复制代码
SystemCoreClockUpdate();

修改示例:

c 复制代码
/* 更新 SystemCoreClock,确保 RTOS Tick 使用正确的 M 核运行频率 */
SystemCoreClockUpdate();

/* Init scheduler */
osKernelInitialize();

SystemCoreClockUpdate() 会自动从 RCC 寄存器中读取当前 M 核实际运行频率,并更新 SystemCoreClock 变量。

四、验证结果

修复后,可以打印或调试查看:

c 复制代码
printf("SystemCoreClock = %lu\r\n", SystemCoreClock);

正常情况下,读取到的 SystemCoreClock 应为:

c 复制代码
400000000

也就是 400MHz,与 M 核实际运行频率一致。

此时 osDelay() 和 HAL_Delay() 的延时表现就会恢复一致。

五、总结

这个问题的本质是:

FreeRTOS Tick 初始化时使用了错误的 SystemCoreClock,导致 osDelay() 延时基准不准确。

解决方法很简单:

在 osKernelInitialize() 前调用 SystemCoreClockUpdate(),让 FreeRTOS 初始化前拿到正确的 M 核时钟频率。

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