STM32创建FreeRTOS互斥量后HAL Tick停滞问题求助

环境信息 #

• 开发环境：STM32CubeIDE 1.11.2
• 代码生成工具：CubeMX 6.7.0
• 测试平台：Nucleo-F767ZI

复现步骤 #

1. 在STM32CubeIDE中新建默认配置的STM32项目；
2. 在MX视角打开ioc文件，添加CMSIS_V2接口的FreeRTOS支持；
3. 在main.c的osKernelInitialize()后添加以下代码：

osMutexId_t mutex = osMutexNew(0);
HAL_Delay(100);

现象 #

代码卡在HAL_Delay()中，SysTick_Handler不再被调用，HAL_GetTick()始终返回固定值（测试中为10）。已尝试使用CMSIS及FreeRTOS原生互斥量函数、更换SysTick时基、更换Nucleo开发板，问题均未解决。

核心原因 #

在操作系统内核未启动的阶段调用了FreeRTOS互斥量创建函数osMutexNew()，会触发FreeRTOS内部的临界区操作，但此时内核调度器尚未启动，SysTick的调度定时器逻辑被破坏，最终导致HAL Tick停止更新。

osKernelInitialize()仅完成内核初始化，调度器并未启动，FreeRTOS的核心调度逻辑（包括SysTick接管）还未进入正常工作状态。此时调用内核对象创建函数会打乱系统定时器的正常执行流程，而后续的HAL_Delay()依赖SysTick计时，自然会卡住。

解决方法 #

将互斥量创建及HAL_Delay()的调用移到内核启动之后（即osKernelStart()执行完毕后），或者直接在CubeMX预留的内核对象创建块中操作，避免在osKernelInitialize()和osKernelStart()之间调用依赖调度的API。

方案一：移至内核启动后

修改main.c代码如下：

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Init scheduler */
  osKernelInitialize();

  /* Create the mutexes */
  /* USER CODE BEGIN RTOS_MUTEX */
  /* 可在此块创建互斥量，但不要调用HAL_Delay */
  /* USER CODE END RTOS_MUTEX */

  /* Create the thread(s) */
  /* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */
  /* USER CODE END RTOS_THREADS */

  /* Start scheduler */
  osKernelStart();

  /* USER CODE BEGIN 3 */
  // 内核启动后执行以下操作
  osMutexId_t mutex = osMutexNew(0);
  HAL_Delay(100);
  /* USER CODE END 3 */

  while (1)
  {
  }
}

方案二：在预留块中创建互斥量（推荐）

直接在CubeMX生成的RTOS_MUTEX注释块中创建互斥量，确保调度器启动前完成对象初始化，之后在任务中调用HAL_Delay()：

/* Create the mutexes */
/* USER CODE BEGIN RTOS_MUTEX */
osMutexId_t mutex = osMutexNew(0);
/* USER CODE END RTOS_MUTEX */

/* Create the thread(s) */
/* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */
osThreadNew(TaskFunction, NULL, &TaskAttributes);
/* USER CODE END RTOS_THREADS */

// 任务函数示例
void TaskFunction(void *argument)
{
  for(;;)
  {
    HAL_Delay(100);
    osDelay(100); // 推荐使用FreeRTOS原生延时API
  }
}

补充说明 #

1. FreeRTOS内核对象（互斥量、队列、线程等）建议在调度器启动前创建，CubeMX预留的RTOS_MUTEX、RTOS_THREADS块就是为此设计的。
2. HAL_Delay()依赖SysTick，而FreeRTOS启动后会接管SysTick作为调度定时器，因此不能在调度器未启动时调用HAL_Delay()，推荐在任务中使用FreeRTOS原生的osDelay()或vTaskDelay()。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gwen