STM32的硬件I2C1读取数据问题

cyradg · 发表于 2021-11-14 21:58:54

STM32的I2C硬件的确难玩，I2C2没反应，I2C1发送读取命令，居然会自动读取第一个字节内容，也就是第一个内容在发送读取命令时就莫名其妙的出来了，全程没有半个I2C_ReceiveData函数调用，实际永远无法读取！！，因为发送读命令时就飞掉了！！但是类似代码，发送写命令完全正常，如下图：

代码如下，哪位高手看下哪里除了问题？
====================================
//测试板为迷你开发板
#include "stm32f10x_i2c.h"

int main(void)
{
RCC->APB2ENR |=1<<2;
RCC->APB2ENR |=1<<4;
GPIOA->CRH &=0xFFFFFFF0;
GPIOA->CRH |=3;
GPIOA->BRR=1<<8;//点亮LED0
GPIOC->CRL &=0xFF0FFFFF;
GPIOC->CRL |=8<<20;
GPIOC->BSRR=1<<5;
RCC->APB2ENR |=1 | (1<<3);//开启GPIOB，AFIO时钟
RCC->APB1ENR |=1<<21;//打开I2C1时钟
//设置PB6，PB7为复用开漏输出
GPIOB->CRL &=0x00FFFFFF;
GPIOB->CRL |=0xFF000000;//复用开漏输出
I2C_InitTypeDef stru;
stru.I2C_Ack=I2C_Ack_Enable;
stru.I2C_AcknowledgedAddress=I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
stru.I2C_ClockSpeed=200000;
stru.I2C_DutyCycle=I2C_DutyCycle_2;
stru.I2C_Mode=I2C_Mode_I2C;
stru.I2C_OwnAddress1=0x00;
I2C_Init(I2C1,&stru);//初始化I2C硬件
I2C_Cmd(I2C1,ENABLE);//启动I2C硬件
u8 key=1;
while(1)
{
if ((key==1) && (!(GPIOC->IDR & (1<<5))))
{
key=0;
I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);//发送开始信号
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
//发送从设备物理地址（读取）
I2C_Send7bitAddress(I2C1, 0x51<<1,
I2C_Direction_Receiver);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));//<-----------------------这里似乎就开始读数据了，莫名其妙！！
I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);//发送停止
}
}
}

另外，模拟I2C发送读命令是正常的

阿侑kevin · 发表于 2021-11-14 21:58:55

cyradg 发表于 2021-11-15 16:39
I2C时序很重要，一旦乱了，单片机按RESET都没用，一定要断点，有人说是I2C硬件问题，其实不一定，比如24C02 ...

出错后重新配置I2C寄存器就可以重新通讯了，给你贴个读取的吧
//Function:                AT24CXX_ReadBytes(driver)
//Description:       use I2C to read bytes from AT24CXX
//Input:                               uint16_t addr ---- register address in AT24CXX
//                                                       uint16_t count  ---- data length
//Output:                               uint8_t *pdata
//Return:                               SUCCESS ---- 0
//                                                       FAIL             ---- 1
uint8_t AT24CXX_ReadBytes(uint16_t addr, uint8_t *pdata, uint16_t count)
{
  uint32_t errcnt = 0;

      do {
            errcnt++;
            if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                     goto error;
      } while (I2C_GetFlagStatus(AT24CXX_I2C, I2C_FLAG_BUSY));

  /*!< Send START condition */
  I2C_GenerateSTART(AT24CXX_I2C, ENABLE);

  /*!< Test on EV5 and clear it (cleared by reading SR1 then writing to DR) */
/* Test on EV5 and clear it */
      errcnt = 0;
      do {
            errcnt++;
            if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                     goto error;
      } while (!I2C_CheckEvent(AT24CXX_I2C, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

  /*!< Send EEPROM address for write */
  I2C_Send7bitAddress(AT24CXX_I2C, AT24CXX_SLAVEADDR, I2C_Direction_Transmitter);

      if (EE_TYPE <= AT24C16) {
            /*!< Test on EV6 and clear it */
            errcnt = 0;
            do {
                     errcnt++;
                     if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                              goto error;
            } while (!I2C_CheckEvent(AT24CXX_I2C, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)); /* EV7 */

            I2C_SendData(AT24CXX_I2C, addr);
      } else {
            /*!< Test on EV6 and clear it */
            errcnt = 0;
            do {
                     errcnt++;
                     if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                              goto error;
            } while (!I2C_CheckEvent(AT24CXX_I2C, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)); /* EV7 */

            I2C_SendData(AT24CXX_I2C, addr>>8);

            /*!< Test on EV6 and clear it */
            errcnt = 0;
            do {
                     errcnt++;
                     if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                              goto error;
            } while (!I2C_CheckEvent(AT24CXX_I2C, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); /* EV7 */

            I2C_SendData(AT24CXX_I2C, addr);
      }

  errcnt = 0;
      do {
            errcnt++;
            if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                     goto error;
      } while (!I2C_CheckEvent(AT24CXX_I2C, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

      I2C_GenerateSTART(AT24CXX_I2C, ENABLE);

      errcnt = 0;
      do {
            errcnt++;
            if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                     goto error;
      } while (!I2C_CheckEvent(AT24CXX_I2C, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

      /* Send address for read */
      I2C_Send7bitAddress(AT24CXX_I2C, AT24CXX_SLAVEADDR, I2C_Direction_Receiver);

      errcnt = 0;
      do {
            errcnt++;
            if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                     goto error;
      } while (!I2C_CheckEvent(AT24CXX_I2C, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)); /* EV7 */

      for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
            I2C_AcknowledgeConfig(AT24CXX_I2C, ENABLE);

            errcnt = 0;
            do {
                     errcnt++;
                     if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                              goto error;
            } while (I2C_GetFlagStatus(AT24CXX_I2C, I2C_FLAG_RXNE) == RESET);

            *pdata++ = I2C_ReceiveData(AT24CXX_I2C);
      }

      I2C_AcknowledgeConfig(AT24CXX_I2C, DISABLE);

      errcnt = 0;
      do {
            errcnt++;
            if (errcnt > SystemCoreClock/1000)
                     goto error;
      } while (I2C_GetFlagStatus(AT24CXX_I2C, I2C_FLAG_RXNE) == RESET);

      *pdata = I2C_ReceiveData(AT24CXX_I2C);

      /* Send STOP condition */
      I2C_GenerateSTOP(AT24CXX_I2C, ENABLE);

      return STATUS_OK;

      error:
      return STATUS_FAIL;
}

阿侑kevin · 发表于 2021-11-15 16:10:12

硬件能用，但是不稳定，出错率我测下来是0.5%左右

cyradg · 发表于 2021-11-15 16:20:58

阿侑kevin 发表于 2021-11-15 16:10
硬件能用，但是不稳定，出错率我测下来是0.5%左右

我是100%出错，这是我单独提取出来的一段代码，发现发送读命令后，还没开始读取数据就给我扔出了一个数据。我也是偶然发现的，开始我以为调试I2C1成功了，后来看代码，然后对应逻辑分析仪，才发现多读了一个字节，居然发现是发送读命令时就飞掉了第一个字节，这个字节我无法读取，也是抓狂了。。。。。

cyradg · 发表于 2021-11-15 16:22:36

阿侑kevin 发表于 2021-11-15 16:10
硬件能用，但是不稳定，出错率我测下来是0.5%左右

能提供下你的代码吗，读取24C02一个字节的代码就行，我上一下逻辑分析仪就知道是不是多读了一个，也就是说，代码读的一个字节，实际是第二个字节的内容，第一个字节的内容在发送读命令时就飞掉了。

cyradg · 发表于 2021-11-15 16:39:24

I2C时序很重要，一旦乱了，单片机按RESET都没用，一定要断点，有人说是I2C硬件问题，其实不一定，比如24C02，你发送写命令，写入操作内存地址，然后发送读命令，假设这时操作乱了，你发送停止命令是没用的，好像是24C02锁死了SCL还是SDA我不记得了，用逻辑分析仪看下就知道发停止命令根本没响应，你按1万遍RESET都没用，24C02死了，除非你把24C02断电，也就是拔电。所以我个人认为I2C除了问题也不要老是怪硬件问题，软件I2C也一样的。
所以我写I2C代码，必上逻辑分析仪，否则不知道问题出在哪。但是STM32的这种情况，我还真不知道问题出在哪？24C02收到了一个读取命令就会发一个字节的内容出来，I2C硬件为什么还有时钟，干了些什么？

正点原子 · 发表于 2021-11-16 02:41:13

放弃吧。。。

今晚啃母猪丶 · 发表于 2021-11-16 10:11:56

原子哥叫你放弃

cyradg · 发表于 2021-11-16 19:28:16

阿侑kevin 发表于 2021-11-16 15:30
出错后重新配置I2C寄存器就可以重新通讯了，给你贴个读取的吧
//Function: AT24CXX_Rea ...

非常感谢！看了下野火的硬件IC代码，是这样写的：
while(NumByteToRead)
{
if(NumByteToRead == 1)
{
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE);
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
}
if(I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED))
{
*pBuffer = I2C_ReceiveData(I2C1);
pBuffer++;
NumByteToRead--;
}
}
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE);

这个写法有点不按常理，测试了下，居然是正确的。其实有一点我搞错了，那就是在开始读时，24C02的确是扔出了一个数据，用I2C_ReceiveData函数后，是接收到刚才那个扔出来的数据，然后24C02又会扔出一个数据，所以逻辑分析仪上是24C02发出了两个数据，但是I2C_ReceiveData收到的是第一个数据，我一直以为是第二个，后来验证是第一个。如果一直使用I2C_ReceiveData，就一直会多出一个数据，如何不多一个，就是在最后读取一个数据时，禁止回应，然后停止，然后用I2C_ReceiveData就会收最后一个数据，因为这时停止了，不会触发24C02继续发数据，也就是最后一个数据读取时，I2C_GenerateSTOP写在I2C_ReceiveData前面去了，有些不按常理，不过，I2C_GenerateSTOP写在I2C_ReceiveData后面也应该无妨，也就是最后一个数据没读取而已，实际上也是不读的。

cyradg · 发表于 2021-11-16 19:39:52

我这个是24C512的测试，把读取到的两位数据作为地址再写回去，内容是正确的，首先发送读命令时，单片机就让24C512发送了一个字节，这是我没想到的，而且，STM32是等待接收完成事件在前，接收数据在后，这个也和Atmel不一样，Atmel是接收数据在前，等待接收完成在后，STM32最后读一个数据是STOP在前，接收数据在后，因为上一个接收数据命令之后就让24C512发送了最后一个数据，这也是我没想到的。

cyradg · 发表于 2021-11-16 20:30:46

I2C2不玩了，一点反应也没有，玩的挺累的，有个I2C1顶着，再不济还有模拟I2C。上个开发板的图，右边的小板为嘉立创做的板子，日常想到个什么就做个玩玩。

I2C调试失败时，很多时候，重新改代码写进去按N次RESET键也没用，但是把右边的小板子电源拔了，再插回去，立马恢复了。。。。。

正点原子 · 发表于 2021-11-17 01:51:46

模拟大法好

cyradg · 发表于 2021-11-17 08:32:30

正点原子发表于 2021-11-17 01:51
模拟大法好

模拟I2C稳定应该是肯定的，否则没这么多人用，其实野火关于I2C操作最近也改模拟了，硬件I2C操作也是早先的方式。但是有个缺陷好像频率低了点，左改改右改改撑死100K多些，也可能我的代码效率不高吧，硬件I2C可以跑到400K，测试读写24C512还算稳定，简单应用可能还行吧，加入其它中断可能又出什么问题就不知道了，好在出了问题不用改硬件电路，改模拟I2C方式就行，所以模拟I2C是终极大法。