STM32 硬件I2C的使用：中断方式无DMA 无最高优先级

whjambo · 发表于 2013-7-22 12:08:42

STM32的硬件I2C和RTC一样，一直以来都是STM32的一大败笔，我也曾经在想，这么好的片子I2C是这个样子。。。真想骂两句。。。呵呵! 不过对其有了深入了解之后，哪怕不用勘误手册上的办法（DMA或优先级最高）也是可以的。估计有很多人是知道办法的，我在这里就当是把问题重新提一下，大家讨论一下，共同学习了！
关于STM32乃至STM8的I2C，估计应该是专利的问题，所以故意做的不同，其不同点就在于无论是发送还是接收，都多了一个缓存寄存器，发送时先写缓存，缓存复制到移位寄存器，缓冲空了，可以再写一个字节，也就是当第一个字节还没发完的时候就可以再写一个字节，可以视作一次性写了2个字节；接收的时候移位寄存器先收到一个字节，复制到缓冲，移位寄存器空，然后可以接收下一个字节，可以视作一次性可接2个字节。这样的结构看似美好，其实问题就出在这里，具体的错误过程我就不在这里分析了（其实我也搞得不是很清楚，希望清楚的同志赐教），如何克服这一缺点呢。
具体做法：只使能事件中断而不使能缓冲区中断，这样做的目的是把发送或接收的2个寄存器当成一个来用，一次只发或接一个字节，当BTF中断来临时去判断是RXE还是TXE，这样一来STM32的I2C结构就和其他单片机一样了。
这样就能做到硬件I2C中断方式无DMA 无最高优先级了！
呵呵！分享，快乐！

whjambo · 发表于 2013-7-22 14:38:37

自己顶一下自己，呵呵！
欢迎讨论！

正点原子 · 发表于 2013-7-22 15:23:36

祝楼主一路顺风啊。

whjambo · 发表于 2013-7-22 15:57:34

感谢原子兄的祝愿，我觉得还是脚踏实地比较好，一路顺风的话，代码容易飞啊，哈哈！

rgzdb · 发表于 2013-7-22 16:15:05

请问楼主测试过没有？偶然出问题也很要命啊，能发个例程吗，一直用模拟方法。

whjambo · 发表于 2013-7-22 16:44:57

具体程序我原来倒是写过一个24c02的，这一时半会也找不到，读写一点问题没有，但是有时会出现从机死掉的情况（很少很少，除非不断24c02的电直接复位stm32），呵呵，其实模拟I2C也会出现这样的情况，这个就要另外处理了，关闭硬件I2C，用硬I2C的引脚io连续模拟产生9个以上的SCL，在保证SDA为高电平的情况下软复位I2C总线，以上的处理方法应在I2C错误中断里完成，具体做法我给个链接，我也是从这个地方学到的，希望能给大家帮助，当然也希望高手指正。
http://racede.me/talk_about_stm32_i2c_peripheral.html

whjambo · 发表于 2013-7-22 17:24:18

STM32的I2C还有一个设置比较扯淡的地方，参考手册上说“ 要求FPCLK1应当是10 MHz的整数倍，这样可以正确地产生400KHz的快速时钟”，这个我已经验证是无关紧要的。手册上这样说是因为设定了在快速模式下只能：DUTY=1，Tlow/Thigh = 16/9，一个周期就是25，但是FPCLK1我们一般都是36M在用，这样我们能得到的最快速度也就是360KHz，用不到最快速度就是纠结（呵呵，这是一种病）。其实完全可以忽视这个设定，就让DUTY=0，Tlow/Thigh = 2/1，这样周期就是3了，呵呵可以整除了。其实大家看看16/9和2/1能差多少。。。很不理解手册为何如此忽悠。我反倒觉得DUTY=0这个设置就是让I2C在36M的时候也能到400KHz！还有24c02手册上说可以到2MHz，我把STM32的I2C设成2MHz也试过，跑来一天，当然只是读，一切正常，但是我还是不建议这么干，平时玩玩可以，做产品就算了，还是400K靠谱！

rgzdb · 发表于 2013-7-22 18:42:57

谢谢楼主，先研究研究。。。

whjambo · 发表于 2013-7-23 08:57:50

昨天晚上回去翻箱倒柜终于找到了代码，贴出部分代码跟大家分享，欢迎指正：
void i2c_init(void)
{
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
I2C_DeInit(I2C2);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x0002;
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;
I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);
//研究库代码发现I2C_Init函数执行后I2C就已经使能了，所以无需I2C_Cmd(I2C2, ENABLE)

I2C_ITConfig(I2C2, I2C_IT_EVT|I2C_IT_ERR, ENABLE);
}

void c02_write_data(u8 address, u8 data0,u8 data1,u8 data2,u8 data3,u8 data4,u8 data5,u8 data6,u8 data7)
{
while(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BUSY));

c02_direction = c02_write;
c02_address = address;
c02_data_w[0]=data0; c02_data_w[1]=data1; c02_data_w[2]=data2; c02_data_w[3]=data3;
c02_data_w[4]=data4; c02_data_w[5]=data5; c02_data_w[6]=data6; c02_data_w[7]=data7;
i2c_plan = 0;
I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);

while(i2c_plan!=20);
while(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BUSY));
delay_ms(5);
}

void c02_read_data(u8 address)
{
while(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BUSY));

c02_direction = c02_read;
c02_address = address;
i2c_plan = 0;
I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);

}

void I2C2_EV_IRQHandler(void)
{

switch(i2c_plan)
{
  case  0:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_SB))//ev5
          {
           I2C_Send7bitAddress(I2C2, 0xA0, I2C_Direction_Transmitter); i2c_plan=1;//address+w
          }
          break;
  case  1:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_ADDR))//ev6
          {
           if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_TRA)){I2C_SendData(I2C2, c02_address); i2c_plan=2;}
          }
          break;
  case  2:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8
          {
           if(c02_direction==c02_write){I2C_SendData(I2C2, c02_data_w[0]); i2c_plan=3;}//write data0
           else{I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE); i2c_plan=11;}
          }
          break;
/******************************************************************************/
  case  3:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8
          {
           I2C_SendData(I2C2, c02_data_w[1]); i2c_plan=4;//write data1
          }
          break;
  case  4:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8
          {
           I2C_SendData(I2C2, c02_data_w[2]); i2c_plan=5;//write data2
          }
          break;
  case  5:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8
          {
           I2C_SendData(I2C2, c02_data_w[3]); i2c_plan=6;//write data3
          }
          break;
  case  6:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8
          {
           I2C_SendData(I2C2, c02_data_w[4]); i2c_plan=7;//write data4
          }
          break;
  case  7:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8
          {
           I2C_SendData(I2C2, c02_data_w[5]); i2c_plan=8;//write data5
          }
          break;
  case  8:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8
          {
           I2C_SendData(I2C2, c02_data_w[6]); i2c_plan=9;//write data6
          }
          break;
  case  9:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8
          {
           I2C_SendData(I2C2, c02_data_w[7]); i2c_plan=10;//write data7
          }
          break;
  case 10:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev8_2
          {
           I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);
           i2c_plan=20;
          }
          break;
/******************************************************************************/
  case 11:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_SB))//ev5
          {
           I2C_Send7bitAddress(I2C2, 0xA0, I2C_Direction_Receiver); i2c_plan=12;//address+r
          }
          break;
  case 12:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_ADDR))//ev6
          {
           if(!I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_TRA)) i2c_plan=13;
          }
          break;
  case 13:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev7
          {
           c02_data_r[0] = I2C_ReceiveData(I2C2); i2c_plan=14;//read data0
          }
          break;
  case 14:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev7
          {
           c02_data_r[1] = I2C_ReceiveData(I2C2); i2c_plan=15;//read data1
          }
          break;
  case 15:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev7
          {
           c02_data_r[2] = I2C_ReceiveData(I2C2); i2c_plan=16;//read data2
          }
          break;
  case 16:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev7
          {
           c02_data_r[3] = I2C_ReceiveData(I2C2); i2c_plan=17;//read data3
          }
          break;
  case 17:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev7
          {
           c02_data_r[4] = I2C_ReceiveData(I2C2); i2c_plan=18;//read data4
          }
          break;
  case 18:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev7
          {
           I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE);

           c02_data_r[5] = I2C_ReceiveData(I2C2); i2c_plan=19;//read data5
          }
          break;
  case 19:if(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BTF))//ev7
          {
           I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE);
           I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);
           c02_data_r[6] = I2C_ReceiveData(I2C2);//read data6
           while(!I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_RXNE));
           c02_data_r[7] = I2C_ReceiveData(I2C2);//read data7
           i2c_plan=21;
          }
          break;

}

}

当然main函数里面会调用24c02读或写函数去发送start信号

qingtian305 · 发表于 2013-8-24 00:13:54

回复【9楼】whjambo:
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楼主威猛小弟最近想用STM32的硬件I2C弄个从机模式只接收的（中断接收）外部的主机是不停的下发数据给STM32 的硬件I2C的不知这样的应用STM32的硬件I2C能够胜任不出错的概率大不有必要改用别的单片机不最后的结果需要实时性比较高

whjambo · 发表于 2013-8-26 16:30:35

回复【10楼】qingtian305:
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把优先级设成最高应该没有问题

菜鸟鸡哥 · 发表于 2013-10-14 17:03:41

回复【11楼】whjambo:
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楼主你好，i2c主机准备用io模拟，i2c从机准备用硬件i2c，请问这种方案可行吗，主机io口模拟的时钟频率对从机接收有没有影响。因为中文手册上有
这句话：
为了产生正确的时序，必须在I2C_CR2寄存器中设定该模块的输入时钟。输入时钟的频率必须至少是：
● 标准模式下为：2MHz
● 快速模式下为：4MHz
而模拟io口的时钟频率貌似是有问题的。

whjambo · 发表于 2013-11-4 17:42:10

回复【12楼】菜鸟鸡哥:

回复【11楼】whjambo:
---------------------------------
楼主你好，i2c主机准备用io模拟，i2c从机准备用硬件i2c，请问这种方案可行吗，主机io口模拟的时钟频率对从机接收有没有影响。因为中文手册上有
这句话：
为了产生正确的时序，必须在I2C_CR2寄存器中设定该模块的输入时钟。输入时钟的频率必须至少是：
● 标准模式下为：2MHz
● 快速模式下为：4MHz
而模拟io口的时钟频率貌似是有问题的。
---------------------------------
这里说的时钟是指I2C模块的时钟，并不是SCK引脚的时钟，模拟io慢是没有问题的

zhengbingyan · 发表于 2014-6-10 18:30:10

楼主牛掰。

youngme · 发表于 2014-6-17 23:20:21

I2C学习中

peteropendev · 发表于 2014-7-24 09:17:30

中断的处理可以更优

墨染卿卿 · 发表于 2014-11-11 12:58:35

回复【9楼】whjambo:
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只使能事件中断而不使能缓冲区中断，是什么意思啊？IIC只有事件中断和错误中断，我不知道缓存的中断标志有什么用。求解

墨染卿卿 · 发表于 2014-11-11 13:55:12

回复【16楼】peteropendev:
---------------------------------
void c02_write_data(void)
{
while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY));

WRITE_FLAG=1;
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);

// while(i2c_plan!=20);
//while(I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_FLAG_BUSY));
//delay_ms(5);

}

void c02_read_data()
{
while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY));
WRITE_FLAG=0;
STEP1=1;
STEP2=1;
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);

}

/*********************************************zhongduan**********************/
void DebugMon_Handler(void)
{
}
/**
  * @brief  This function handles Debug Monitor exception.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void I2C1_EV_IRQHandler(void)
{
uint32_t lastevent=  I2C_GetLastEvent(I2C1);
switch (lastevent)
{
case I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT://EV5
if(WRITE_FLAG==1)
{
I2C_Send7bitAddress(I2C1, 0X50, I2C_Direction_Transmitter);
if((STEP1==1)&&(STEP2==1))
{
STEP1=0;
}
}
else
{
I2C_Send7bitAddress(I2C1, 0X50, I2C_Direction_Receiver);
STEP2=0;
}
break;
case I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED://EV6fa
if(WRITE_FLAG==1)
I2C_SendData(I2C1, WRITE_OFFSET);
else
I2C_SendData(I2C1, READ_OFFSET);
break;
case I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED://EV8
if(WRITE_FLAG==1)
{
I2C_SendData(I2C1, I2c_Buf_Write[WRITE_OFFSET]);
  WRITE_OFFSET++;
  if(WRITE_OFFSET!=0xff)
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
else
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
}
else
{
  I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
  I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
}
break;
case I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED://EV6SHOU
break;
case I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED://ev7
I2c_Buf_Read[READ_OFFSET] = I2C_ReceiveData(I2C1);
if(READ_OFFSET!=0xff)
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
else
  I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
break;
}
}
我根据楼主写的改编的，可用