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stm32硬件iic

article 2024/12/26 3:22:47

一. 对于BTF（Byte Transfer Finished）何时置1，给出详解。

上述给出了手册中对BTF位的定义，以及在主发送模式下和主接收模式下，BTF置为时机的描述。

---------------------------1.主发送模式下BTF置位详解

、

---------------------------2**.主接收模式下BTF置位详解**

总结：
BTF 的核心作用是标志移位寄存器完成当前字节的发送或接收，并协调数据寄存器的状态。它为主机提供了关键的控制点，用于：

发送：判断是否继续写入数据或结束传输。
接收：及时读取数据以确保接收过程的连续性。
最终，BTF 的设计目的是确保 I2C 通信过程的高效性和可靠性。

二，使用dma配合硬件iic传输

1.dma的工作模式要选择单次模式

如果设置dma为循环模式，可能出现问题

例如

下面是我实际遇到的一个问题，配置dma为循环模式，使用按键的外部中断，在按键中断的回调函数中，启动HAL_I2C_Mem_Write_DMA（），对at24c02存储器写入指定数据，如果写入完成在iic存储器写入完成回调函数中，用串口输出 uart_printf(‘写入成功’)，出现的问题是在按按键第一次的时候，能写入成功，可以看到串口发来的‘写入成功’，而后面接着按按键，就会出现没反应的现象。

在经过我debug后发现，这由于dma连续模式下，转运完成数据后，其state=HAL_DMA_STATE_BUSY，而并没有改变为HAL_DMA_STATE_READY，因此下次按键调用HAL_I2C_Mem_Write_DMA（），在其中调用HAL_DMA_Start_IT（），因为dma状态仍为HAL_DMA_STATE_BUSY，dma此刻认为此刻有数据传输而配置失败，因此导致只能通过按键写入一次数据传输。

归根结底是HAL引入状态机的，符合相应状态，执行相应操作！

处理方法：手动将连续模式下的dma在完成一次传输后，将状态更改HAL_DMA_STATE_READY

即可。

三，带seq的操作与不带seq的操作区别

HAL_I2C_Master_Transmit_IT
这是一个简单的发送函数，适用于不需要复杂通信序列的情况。发送数据后，通信结束，I2C总线会生成一个 STOP 信号。

用于一次性传输数据。
适合与只需要一段数据传输的从设备通信。
HAL_I2C_Master_Seq_Transmit_IT（uint32_t XferOptions）
这是一个更高级的函数，支持序列传输模式，即可以在一次通信中实现多阶段传输，例如带有重复启动条件的连续传输。适合需要更复杂的通信序列。

支持有Restart条件的通信。
常用于多个连续数据段传输（如读取寄存器后紧接着写入数据）。 HAL_I2C_Master_Seq_Transmit_IT 根据参数XferOptions 可以选择是否发送 STOP 信号，或者是否继续传输下一段数据。

不同的XferOption区别在于是否有start，stop信号，这很关键，乱选胡导致时序出现问题，影响通信。

四，HAL库硬件iic，在主接收模式下，只能接收一次数据的问题，bug

(鄙人是在stm32f103的HAL库中，发现的，其他系列的HAL库，鄙人没看，详细阅读其他系列源码即知，还有在下面图片中，为了能在一张图片中完整显示调用HAL_I2C_MasterRxCpltCallback的情况，其中HAL库的提供的函数有删减，而保留了关键部分，正如我上述所说，只是为了能在一张图片中更好的显示而别无作用）

//注意标题所说，仅在主接收模式有问题，因此其他的从接收模式，从存储器接收模式等均正常。

问题描述：主机stm32f1操作BH1750光敏模块时，在主机向BH1750发完命令后，调用HAL_I2C_Master_Seq_Receive_DMA（）此函数，从BH1750读数据，发现只能读一次数据，而第二次会出现无法读数据的情况。

原因：HAL库中iic句柄有这两个成员：PreviousState（反应先前iic的状态）和State（当前状态）

HAL库中在函数中调用HAL_I2C_MemRxCpltCallback（），主接收完成回调函数共有3处（下面图片即为这几处），在调用主接收完成回调函数之前，对iic句柄状态变量的处理，可以看出，都将PreviousState = I2C_STATE_MASTER_BUSY_RX表面上一状态为主机接收模式，思索可以发现，三处均将PreviousState = I2C_STATE_MASTER_BUSY_RX，有问题，主机可以接收单帧也可以接收多帧，

**（1）**如果在接收单帧的情况下，接收完这一帧就产生结束条件终止本次接收，而上一状态就应该是无状态，不然就会影响下次接收，因为HAL库是状态机处理，上次的状态会影响此次的处理，因此需要一个函数，在调用主接收完成回调函数之前，将PreviousState =I2C_STATE_NONE。

**（2）**如果是在接收多帧的情况下，为了表明此次传输没有结束，有函数将PreviousState = I2C_STATE_MASTER_BUSY_RX是合理的，但是必然需要一个函数，在调用主接收完成回调函数之前，将PreviousState =I2C_STATE_NONE。来标志此次传输结束。

/---------------------------------------HAL库iic句柄中的PreviousState与State---------------------------------/

/--------------------调用HAL_I2C_MemRxCpltCallback（）前的三个函数源码--------------------------/

/----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------/

/------在调用主接收完成回调函数之前，都将PreviousState = I2C_STATE_MASTER_BUSY_RX的后果

当你再次调用函数HAL_I2C_Master_Seq_Receive_DMA接收数据时，正如上述所说，此时PreviousState =为I2C_STATE_MASTER_BUSY_RX，读下面给出的源码可知，此时清除了应答位也就会导致主机不会对从机发的数据表示应答，并且设置了其他的两个位，会导致主机不对从机发的数据应答，并且主机会产生结束信号，结束此次接收。

这也就解释了为什么，只能接收一次数据。

/-------------------------函数HAL_I2C_Master_Seq_Receive_DMA源码----------------------------------/

/--------下图为给出的一张在调用发送完成回调函数之前的一个函数对于标志位的处理，在这个示例中有对PreviousState置busy的，也有对PreviousState置NONE。------/

解决方案1.：在主机接收完成回调函数处理完需求后，调用 HAL_I2C_Master_Seq_Transmit_DMA来发送0个数据，这是允许的，来将标志位处理到正常状态，其中函数要传入的参数XferOptions，自行具体选择。（原因即为PreviousState为Busy_RX对下次写入没有影响，而对下次继续接收有影响，读源码即知）

/----------------------------------------------------------处理示例-------------------------------------------------------/

五，iic序列化操作，一次操作中写入与读取交叉进行。

例如，主机发->收->收正如上述bug点所说，最后主机最后一下接收会导致出bug，影响下次接收。因此优化为主机发 -> 收 -> 收 -> 发（发0个数据，仅作为该状态标志位作用）主机从机收和发每次都传输3Byte数据

XferOptions依次选择为 I2C_FIRST_FRAMEI2C_NEXT_FRAME I2C_LAST_FRAME_NO_STOP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I2C_LAST_FRAME 对于从机而言，首先接收3字节数据，然后发送6字节数据。

**注意点：**这里从机一次性发送6字节数据，而不是分两次，一次传3字节数据，因为反向操作例如收和发之间是有restart信号和再次发地址信号的，而同向操作之间（例如收收之间）是没有这些信号的，对于本例子中，从机需要一次性发送6字节数据。

如果分两次发送数据，会导致SCK始终拉低，等待从机发数据，而一直得不到，就会导致以后的任何收发操作都无效，因为SCK被拉低了。

/---------------------下图为从机分两次发数据，一次发送3字节数据的时序图--------------------------/