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[AT32F407] 【AT-START-F407测评】+IIC读写与多字节读取异常钳住总线

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 楼主| tinnu 发表于 2021-2-15 23:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
start, iic, 总线, 读写, I2c
本帖最后由 tinnu 于 2021-2-15 23:55 编辑

使用的是轮询的例程例程修改的IIC读写程序。

（一）引脚
arduino引脚上的IIC是PB8、PB9，属于复用功能。
11.png 12.png 13.png
例程使用的PB6、PB7是默认的IIC1，复用映射需要额外使能复用功能：

  RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2PERIPH_AFIO , ENABLE);
  GPIO_PinsRemapConfig(GPIO_Remap_I2C1,ENABLE);

（二）使能IIC功能
复制
  1.     /* I2C configuration */
    

  2.     I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2CDevice;
    

  3.     I2C_InitStructure.I2C_FmDutyCycle = I2C_FmDutyCycle_2_1;
    

  4.     I2C_InitStructure.I2C_OwnAddr1 = I2C_SLAVE_ADDRESS7;
    

  5.     I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
    

  6.     I2C_InitStructure.I2C_AddrMode = I2C_AddrMode_7bit;
    

  7.     I2C_InitStructure.I2C_BitRate = I2C_SPEED;
    


  8. 

  9.     /* I2C Peripheral Enable */
    

  10.     I2C_Cmd(I2C_PORT, ENABLE);
    


  11. 

  12.     /* Apply I2C configuration after enabling it */
    

  13.     I2C_Init(I2C_PORT, &I2C_InitStructure);

对着例程照搬就行。

（三）器件
IIC器件采用MPU9250，一个九轴传感器，八位器件地址0xD0，WHO AM I位 0x75，数据为0x71.


（四）写IIC
写的方法很简单，例程照搬即可：
复制

  1. 

  2. I2C_StatusType I2C_Master_Transmit(I2C_Type* I2Cx, uint16_t DevAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
    

  3. {
    

  4.   /* Wait until BUSY flag is reset */
    

  5.   if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_BUSYF, SET, I2C_EVT_CHECK_NONE, Timeout) != I2C_OK)
    

  6.   {
    

  7.     return I2C_ERROR_STEP_1;
    

  8.   }
    


  9. 

  10.   /* Disable Pos */
    

  11.   I2C_NACKPositionConfig(I2Cx, I2C_NACKPosition_Current);
    


  12. 

  13.   /* Send START condition */
    

  14.   I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE);
    


  15. 

  16.   /* Wait until SB flag is set */
    

  17.   if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_STARTF, RESET, I2C_EVT_CHECK_NONE, Timeout) != I2C_OK)
    

  18.   {
    

  19.     /* Send STOP Condition */
    

  20.     I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  21. 

  22.     return I2C_ERROR_STEP_2;
    

  23.   }
    


  24. 

  25.   /* Send slave address for write */
    

  26.   I2C_Send7bitAddress(I2Cx, DevAddress, I2C_Direction_Transmit);
    


  27. 

  28.   /* Wait until ADDR flag is set */
    

  29.   if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_ADDRF, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  30.   {
    

  31.     /* Send STOP Condition */
    

  32.     I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  33. 

  34.     return I2C_ERROR_STEP_3;
    

  35.   }
    


  36. 

  37.   /* Clear ADDR flag */
    

  38.   I2C_ClearADDRFlag(I2Cx);
    


  39. 

  40.   while(Size > 0)
    

  41.   {
    

  42.     /* Wait until TDE flag is set */
    

  43.     if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_TDE, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  44.     {
    

  45.       /* Send STOP Condition */
    

  46.       I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  47. 

  48.       return I2C_ERROR_STEP_4;
    

  49.     }
    


  50. 

  51.     /* Write data to DR */
    

  52.     I2C_SendData(I2Cx, (*pData++));
    

  53.     Size--;
    

  54.   }
    


  55. 

  56.   /* Wait until BTF flag is set */
    

  57.   if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_BTFF, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  58.   {
    

  59.     /* Send STOP Condition */
    

  60.     I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  61. 

  62.     return I2C_ERROR_STEP_5;
    

  63.   }
    


  64. 

  65.   /* Send STOP Condition */
    

  66.   I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  67. 

  68.   return I2C_OK;
    

  69. }

写入效果：
write.png

（五）读效果
雅特力的IIC在读IIC方面有一个比较特殊的处理，会预先读两位，可以通过配置CTL1寄存器第11位阻止预读取。
21.png
这里先不处理预读取的问题。
复制
  1. I2C_StatusType I2C_Master_Rec2(I2C_Type* I2Cx, uint16_t DevAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
    

  2. {
    

  3.   /* Wait until BUSY flag is reset */
    

  4.   if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_BUSYF, SET, I2C_EVT_CHECK_NONE, Timeout) != I2C_OK)
    

  5.   {
    

  6.     return I2C_ERROR_STEP_1;
    

  7.   }
    


  8. 

  9.   /* Disable Pos */
    

  10.   I2C_NACKPositionConfig(I2Cx, I2C_NACKPosition_Current);
    


  11. 

  12.   /* Send START condition */
    

  13.   I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE);
    


  14. 

  15.   /* Wait until SB flag is set */
    

  16.   if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_STARTF, RESET, I2C_EVT_CHECK_NONE, Timeout) != I2C_OK)
    

  17.   {
    

  18.     /* Send STOP Condition */
    

  19.     I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  20. 

  21.     return I2C_ERROR_STEP_2;
    

  22.   }
    


  23. 

  24.   /* Send slave address for write */
    

  25.   I2C_Send7bitAddress(I2Cx, DevAddress, I2C_Direction_Receive);
    


  26. 

  27.   /* Wait until ADDR flag is set */
    

  28.   if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_ADDRF, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  29.   {
    

  30.     /* Send STOP Condition */
    

  31.     I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  32. 

  33.     return I2C_ERROR_STEP_3;
    

  34.   }
    


  35. 

  36.   /* Clear ADDR flag */
    

  37.   I2C_ClearADDRFlag(I2Cx);
    


  38. 

  39.   while(Size > 0)
    

  40.   {
    

  41.       /* Wait until TDE flag is set */
    

  42.           if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_RDNE, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  43.           {
    

  44.               /* Send STOP Condition */
    

  45.               I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    

  46.               return I2C_ERROR_STEP_4;
    

  47.           }
    


  48. 

  49.       /* Write data to DR */
    

  50.       (*pData++) = I2C_ReceiveData(I2Cx);
    

  51.       Size--;
    

  52.   }
    


  53. 

  54.   if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_BTFF, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  55.   {
    

  56.       /* Send STOP Condition */
    

  57.       I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    

  58.       return I2C_ERROR_STEP_5;
    

  59.   }
    

  60.   /* Send STOP Condition */
    

  61.   I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  62. 

  63.   /* Disable Address Acknowledge */
    

  64.   I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, DISABLE);
    


  65. 

  66.   return I2C_OK;
    

  67. }


读取一个位的效果：
I2C_Master_Rec2(I2C_PORT, I2C_SLAVE_ADDRESS7, tx_buf, 1, 1000);
32.png

但是读取多个位的时候，则会出现把总线钳住不释放的现象：
I2C_Master_Rec2(I2C_PORT, I2C_SLAVE_ADDRESS7, tx_buf, 2, 1000);
31.png
并且总线被钳住之后，硬件复位是无法释放总线的，也就是第一次出错后，在不断电的情况下，即便复位，下一次程序重新运行，重新初始化，依旧是总线忙的状态，无法写也无法读。

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 楼主| tinnu 发表于 2021-2-19 19:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 tinnu 于 2021-2-19 20:57 编辑

针对多字节发送钳住总线的问题，主要是没有规范地设置ack相关位导致的。
在addr（从机地址）发送完成后，不能简单地清除addr传输的相关位：

而是需要根据剩余字节数判断：
复制

  1. 

  2.   switch(Size){
    

  3.   case 1:
    

  4.       /* Disable Acknowledge */
    

  5.       I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, DISABLE);
    

  6.       /* Clear ADDR flag */
    

  7.       I2C_ClearADDRFlag(I2Cx);
    

  8.       /* Send STOP Condition */
    

  9.       I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  10. 

  11.       if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_RDNE, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  12.       {
    

  13.           /* Send STOP Condition */
    

  14.           I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  15. 

  16.           return I2C_ERROR_STEP_4;
    

  17.       }
    

  18.       break;
    

  19.   case 2:
    

  20.       /* Enable Pos */
    

  21.       I2C_NACKPositionConfig(I2Cx, I2C_NACKPosition_Next);
    

  22.       /* Disable Acknowledge */
    

  23.       I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, DISABLE);
    

  24.       /* Clear ADDR flag */
    

  25.       I2C_ClearADDRFlag(I2Cx);
    


  26. 

  27.       if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_RDNE, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  28.       {
    

  29.           /* Send STOP Condition */
    

  30.           I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  31. 

  32.           return I2C_ERROR_STEP_4;
    

  33.       }
    

  34.       /* Send STOP Condition */
    

  35.       I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    

  36.       break;
    

  37.   default:
    

  38.       /* Enable Acknowledge */
    

  39.       I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, ENABLE);
    

  40.       /* Clear ADDR flag */
    

  41.       I2C_ClearADDRFlag(I2Cx);
    

  42.       break;
    

  43.   }

1-当传输的只有一个字节：
雅特力的IIC寄存器设置特点就是，最后读的一位不应答，因为一旦应答，雅特力的寄存器逻辑就认为需要继续读下一个位：
清除掉ACKEN位，清除掉addr标志位，然后立即设置停止位，这时候才等待本次传输完成。

2-当传输的有两个字节
置位第10位，POSEN位；即本次传输会应答，即默认再预读一位
清除掉ACKEN位，清除掉addr标志位
等待本位传输完成后，雅特力寄存器逻辑会立即开启下一位的预读；
然后再立即设置停止位，第二轮读取完成后，就会发送停止标志。

3-当传输的有三个字节
置位第10位，POSEN位；即本次传输会应答，即默认再预读一位
清除掉addr标志位

后面读取的过程也要额外判断几个状态：
复制
  1.   while(Size > 0)
    

  2.   {
    

  3.       /* Wait until TDE flag is set */
    

  4.       if(Size>=3)
    

  5.           if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_RDNE, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  6.           {
    

  7.               /* Send STOP Condition */
    

  8.               I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    


  9. 

  10.               return I2C_ERROR_STEP_4;
    

  11.           }
    


  12. 

  13.       /* Disable Address Acknowledge */
    

  14.       if(Size==3) I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, DISABLE);
    


  15. 

  16.       /* Write data to DR */
    

  17.       (*pData++) = I2C_ReceiveData(I2Cx);
    

  18.       Size--;
    


  19. 

  20.       if(Size==2)
    

  21.       {
    

  22.           if(I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2Cx, I2C_FLAG_BTFF, RESET, I2C_EVT_CHECK_ACKFAIL, Timeout) != I2C_OK)
    

  23.           {
    

  24.               /* Send STOP Condition */
    

  25.               I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    

  26.               return I2C_ERROR_STEP_5;
    

  27.           }
    

  28.           /* Send STOP Condition */
    

  29.           I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
    

  30.       }
    

  31.   }

1-当剩余字节>=3，需要判断传输完成，剩余2、1个字节时，默认已经启动了停机流程了。
2-而=3传输并读取完成后，需要发送停机，因为雅特力默认会预读后两位
3-同样的=3传输完成后，在读取前需要置位第10位，POSEN位；即本次传输会应答

41.png

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