21ic电子技术开发论坛 › 单片机与嵌入式系统 › 极海MCU › 硬件I2C通信：速度飞快，但要小心卡死问题！ ...
1234下一页
返回列表 发新帖我要提问

[APM32F4] 硬件I2C通信：速度飞快，但要小心卡死问题！

[复制链接]
 楼主| Fordhs168 发表于 2023-7-31 17:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
I2c, 硬件
本帖最后由 Fordhs168 于 2023-7-31 17:27 编辑

#技术资源#

　　硬件I2C（Inter-Integrated Circuit）通信在APM32F407等微控制器上具有引人瞩目的速度和稳定性，成为众多应用领域的首选。相较于模拟I2C，硬件I2C不依赖于软件实现，而是由硬件直接控制数据传输，因此具备更快的通信速度。这意味着高效的数据交换，更快的响应时间，以及优化的性能表现。
然而，我们也应该认识到硬件I2C可能面临的一个主要问题——卡死或经常遇到总线BUSY。当通信中断、数据错误或外设故障发生时，硬件I2C有可能陷入僵局，导致整个系统崩溃。为了避免这种情况，开发者必须仔细设计错误处理机制，确保系统在异常情况下能够恢复正常运行。
尽管硬件I2C可能会面临一些挑战，但它的高速传输和稳定性仍然使其成为众多应用场景中的首选。无论是高频率数据传输、实时通信还是传感器读取，硬件I2C都能够胜任，并为您的应用程序带来卓越的性能表现。
综上所述，硬件I2C的速度之快让人叹为观止，但同时也需要我们谨慎对待可能出现的卡死问题。只要合理规划和处理，硬件I2C必将成为提高系统效率的得力工具。

下面给出基于APM32F407的硬件I2C例程供参考；
复制
  1. /*
    

  2.  * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
    

  3.  *
    

  4.  * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
    

  5.  *
    

  6.  * Change Logs:
    

  7.  * Date           Author       Notes
    

  8.  * 2023-07-31     geehy       the first version
    

  9.  */
    

  10. #ifndef APPLICATIONS_GEEHY_I2C_H_
    

  11. #define APPLICATIONS_GEEHY_I2C_H_
    

  12. #include <rtthread.h>
    

  13. #include "apm32f4xx_gpio.h"
    

  14. #include "apm32f4xx_i2c.h"
    

  15. #include "apm32f4xx_rcm.h"
    

  16. void I2C1_Init(void);
    

  17. void I2C_EE_BufferRead(I2C_T* i2c,uint8_t* pBuffer,uint8_t DeviceAddr, uint16_t ReadAddr, uint32_t NumByteToRead);
    

  18. void I2C_EE_BufferWrite(I2C_T* i2c,uint8_t* pBuffer,uint8_t DeviceAddr, uint16_t WriteAddr, uint32_t NumByteToWrite);
    

  19. void I2C_BufferWritePage(I2C_T* i2c,uint8_t DeviceAddr,uint16_t WriteAddr,uint8_t *pBuffer,uint32_t lenth);
    

  20. void EEprom_Test(void);
    


  21. 

  22. #define SLAVE_ADDR 0X00A0  //AT24c256地址
    


  23. 

  24. #endif /* APPLICATIONS_GEEHY_I2C_H_ */


复制

  1. 

  2. #include "Geehy_I2C.h"
    


  3. 


  4. 

  5. void I2C1_Init(void){
    

  6.    GPIO_Config_T gpioConfigStruct;
    

  7.    I2C_Config_T i2cConfigStruct;
    


  8. 

  9.    /** Enable I2C related Clock */
    

  10.    RCM_EnableAHB1PeriphClockLPMode(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOB);
    

  11.    RCM_EnableAPB1PeriphClock(RCM_APB1_PERIPH_I2C1);
    

  12.    GPIO_ConfigPinAF(GPIOB,GPIO_PIN_SOURCE_6,GPIO_AF_I2C1);
    

  13.    GPIO_ConfigPinAF(GPIOB,GPIO_PIN_SOURCE_7,GPIO_AF_I2C1);
    

  14.    /** Free I2C_SCL and I2C_SDA */
    

  15.    gpioConfigStruct.mode = GPIO_MODE_AF;
    

  16.    gpioConfigStruct.otype = GPIO_OTYPE_OD;
    

  17.    gpioConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
    

  18.    gpioConfigStruct.pin = GPIO_PIN_6;
    

  19.    GPIO_Config(GPIOB, &gpioConfigStruct);
    


  20. 

  21.    gpioConfigStruct.mode = GPIO_MODE_AF;
    

  22.    gpioConfigStruct.otype = GPIO_OTYPE_OD;
    

  23.    gpioConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
    

  24.    gpioConfigStruct.pin = GPIO_PIN_7;
    

  25.    GPIO_Config(GPIOB, &gpioConfigStruct);
    


  26. 


  27. 

  28.    /** Config I2C1 */
    

  29.    I2C_Reset(I2C1);
    

  30.    i2cConfigStruct.mode = I2C_MODE_I2C;
    

  31.    i2cConfigStruct.dutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
    

  32.    i2cConfigStruct.ackAddress = I2C_ACK_ADDRESS_7BIT;
    

  33.    i2cConfigStruct.ownAddress1 = 0X4f;
    

  34.    i2cConfigStruct.ack = I2C_ACK_ENABLE;
    

  35.    i2cConfigStruct.clockSpeed = 400000;
    

  36.    I2C_Config(I2C1,&i2cConfigStruct);
    

  37.    /** NVIC coniguration */
    

  38. //   NVIC_EnableIRQRequest(I2C1_EV_IRQn,1,0);
    

  39.    /** Enable the I2C1 Interrupt */
    

  40. //   I2C_EnableInterrupt(I2C1,I2C_INT_EVT);
    


  41. 

  42.    /** Enable I2Cx */
    

  43.    I2C_Enable(I2C1);
    


  44. 

  45. //   I2C_ClearIntFlag(I2C1,);
    


  46. 


  47. 

  48. }
    

  49. //void I2C_Start(I2C_T* i2c, uint8_t address, uint8_t direction){
    

  50. //}
    


  51. 

  52. void I2C_EE_BufferRead(I2C_T* i2c,uint8_t* pBuffer,uint8_t DeviceAddr, uint16_t ReadAddr, uint32_t NumByteToRead){
    

  53.     uint8_t trans[2];
    

  54.     trans[0]=ReadAddr>>8;
    

  55.     trans[1]=ReadAddr;
    

  56.     while (I2C_ReadStatusFlag(i2c,I2C_FLAG_BUSBSY));
    

  57.     //产生起始信号
    

  58.     I2C_EnableGenerateStart(i2c);
    

  59.      //检测并清除EV5
    

  60.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
    

  61.     //发送从设备地址
    

  62.     I2C_Tx7BitAddress(i2c,DeviceAddr,I2C_DIRECTION_TX);
    


  63. 

  64.     //检测并清除EV6
    

  65.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)){}
    


  66. 


  67. 

  68.     /*AT24C256-从设备内部地址是16bit-分两次写入*/
    

  69.     I2C_TxData(i2c, trans[0]);
    

  70.     //检测并清除EV8
    

  71.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    


  72. 

  73.     I2C_TxData(i2c, trans[1]);
    

  74.     //检测并清除EV8
    

  75.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    

  76.     //第二次Start信号
    

  77.     I2C_EnableGenerateStart(i2c);
    

  78.      //检测并清除EV5
    

  79.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
    

  80.     //发送从设备地址
    

  81.     I2C_Tx7BitAddress(i2c,DeviceAddr,I2C_DIRECTION_RX);
    

  82.     //检测并清除EV6
    

  83.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)){}
    


  84. 


  85. 

  86.     while(NumByteToRead){
    

  87.     //读到最后一个数据时，发送非应答信号，结束传输
    

  88.         if(NumByteToRead==1){
    

  89.             //disable ACK
    

  90.         I2C_DisableAcknowledge(i2c);
    

  91.             //发送STOP信号
    

  92.         I2C_EnableGenerateStop(i2c);
    

  93.         }
    

  94.          while(I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)==0){}
    


  95. 


  96. 

  97.         *pBuffer = I2C_RxData(i2c);
    


  98. 

  99.         pBuffer++;
    


  100. 

  101.         NumByteToRead--;
    


  102. 

  103.     }
    

  104.     I2C_EnableAcknowledge(i2c);
    

  105. }
    

  106. void I2C_EE_BufferWrite(I2C_T* i2c,uint8_t* pBuffer,uint8_t DeviceAddr, uint16_t WriteAddr, uint32_t NumByteToWrite){
    

  107.     uint8_t trans[2];
    

  108.     trans[0]=WriteAddr>>8;
    

  109.     trans[1]=WriteAddr;
    

  110.     while (I2C_ReadStatusFlag(i2c,I2C_FLAG_BUSBSY));
    

  111.     //产生起始信号
    

  112.     I2C_EnableGenerateStart(i2c);
    

  113.      //检测并清除EV5
    

  114.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
    

  115.     //发送从设备地址
    

  116.     I2C_Tx7BitAddress(i2c,DeviceAddr,I2C_DIRECTION_TX);
    

  117.     //检测并清除EV6
    

  118.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)){}
    


  119. 

  120.      /*AT24C256-从设备内部地址是16bit-分两次写入*/
    

  121.     I2C_TxData(i2c, trans[0]);
    

  122.      //检测并清除EV8
    

  123.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    


  124. 

  125.     I2C_TxData(i2c, trans[1]);
    

  126.      //检测并清除EV8
    

  127.     while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    


  128. 

  129.     while(NumByteToWrite--){
    

  130.         I2C_TxData(i2c,*pBuffer);
    

  131.         pBuffer++;
    

  132.        //检测并清除EV8
    

  133.         while(!I2C_ReadEventStatus(i2c,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    


  134. 

  135.     }
    

  136.     I2C_EnableGenerateStop(i2c);
    

  137. }
    


  138. 


  139. 

  140. /*跨页写入数据*/
    

  141. void I2C_BufferWritePage(I2C_T* i2c,uint8_t DeviceAddr,uint16_t WriteAddr,uint8_t *pBuffer,uint32_t lenth)
    

  142. {
    

  143.     uint32_t page_remain = 64-WriteAddr%64;    //算出开始写入数据的某一页的剩余未写字节数
    

  144.     if(page_remain>=lenth)    //该页剩余的空间足够写入这些数据时
    

  145.     {
    

  146.         page_remain=lenth;    //把写入长度赋值
    

  147.     }
    

  148.     while(1)
    

  149.     {
    

  150.         rt_thread_mdelay(7);/*写完一页需要加个7ms左右延时，否者I2C容易卡死*/
    

  151.         I2C_EE_BufferWrite(i2c,pBuffer,DeviceAddr,WriteAddr,page_remain);
    


  152. 

  153.         if(page_remain==lenth) break;   //判断是否写完，如果剩余的空间足够写入这些数据，就执行一次上面的函数，如果不够则进行下面的语句。
    


  154. 

  155.         WriteAddr+=page_remain;    //如果不相等说明len比page_remain大，则地址偏移已经写入的长度
    

  156.         pBuffer+=page_remain;    //数据偏移
    

  157.         lenth-=page_remain;   //总长度减去已经写入的长度
    

  158.         if(lenth<64)   //判断剩余长度是否够写一整页，不够就赋值实际剩余长度，够就赋值64
    

  159.         {
    

  160.             page_remain=lenth;
    

  161.         }
    

  162.         else
    

  163.         {
    

  164.             page_remain=64;
    

  165.         }
    

  166.     }
    

  167. }
    


  168. 

  169. void EEprom_Test(void){
    

  170.     u8 i=0;
    

  171.     uint8_t Wdata[255];
    

  172.     u8 Rdata[255];
    

  173.     /**eeprom*/
    

  174.     for( i = 0; i < 255; i++){
    

  175.         Wdata[i] = (i);
    

  176.     }
    

  177.     /*AT24C256 每页64字节 不可跨页操作,写入数据超过64字节需要做判断 -总共256K 分成512页*/
    

  178.     I2C_BufferWritePage(I2C1,SLAVE_ADDR,0x0000,Wdata,255);/*跨页操作*/
    

  179.     rt_thread_mdelay(7);
    

  180.     I2C_EE_BufferRead(I2C1,Rdata,SLAVE_ADDR,0x0020,255);/*从 AT24C256 读数据没有跨页限制   */
    

  181. }
    


  182. 


  183.


回复 赏

举报

评论

Fordhs168
实试这个例程通用在F103、F407系列MCU上，硬件I2C，不同型号MCU，只需要修改一些头文件定义，IO配置等；  发表于 2023-7-31 17:25

相关帖子
updownq 发表于 2023-8-4 15:24 | 显示全部楼层
I2C总线是低速高阻总线，在PCB布线时要注意抗干扰
回复 赏

举报

maudlu 发表于 2023-8-4 15:38 | 显示全部楼层
总线上挂载的设备数量应该适当，以避免影响通信质量和通信速度。
回复 赏

举报

timfordlare 发表于 2023-8-4 15:47 | 显示全部楼层
在通信过程中增加异常处理机制，及时处理通信中断或协议错误，以避免卡死现象的发生。
回复 赏

举报

burgessmaggie 发表于 2023-8-4 15:58 | 显示全部楼层
注意设置上拉电阻               
回复 赏

举报

saservice 发表于 2023-8-4 16:06 | 显示全部楼层
硬件I2C通信的速度确实比软件I2C通信要快
回复 赏

举报

mollylawrence 发表于 2023-8-4 16:16 | 显示全部楼层
尽可能缩短引线长度               
回复 赏

举报

uiint 发表于 2023-8-4 16:25 | 显示全部楼层
I2C总线上的SCL和SDA线需要连接上拉电阻，以确保信号在空闲状态时保持高电平。
回复 赏

举报

fengm 发表于 2023-8-4 16:33 | 显示全部楼层
在使用I2C传输之前做一个读取bus位来判断I2C总线是否卡死
回复 赏

举报

sdCAD 发表于 2023-8-4 16:43 | 显示全部楼层
I2C总线的电缆长度应该尽量短，以减少信号的衰减和干扰。
回复 赏

举报

hearstnorman323 发表于 2023-8-4 16:52 | 显示全部楼层
需要注意通信距离的限制              
回复 赏

举报

primojones 发表于 2023-8-4 17:00 | 显示全部楼层
与STM32完全兼容但是解决了STM32的硬件I2C bug
回复 赏

举报

i1mcu 发表于 2023-8-4 17:08 | 显示全部楼层
需要注意通信速率的选择              
回复 赏

举报

abotomson 发表于 2023-8-4 17:16 | 显示全部楼层
在高速传输时，一些问题可能导致I2C通信卡死。
回复 赏

举报

fengm 发表于 2023-8-4 17:31 | 显示全部楼层
通过优化通信协议，减少通信延迟和数据传输错误，从而降低卡死现象的发生。
回复 赏

举报

yeates333 发表于 2023-8-4 17:39 | 显示全部楼层
从设备的上拉电阻应该选择合适的阻值
回复 赏

举报

cemaj 发表于 2023-8-4 17:48 | 显示全部楼层
硬件IIC是有问题的              
回复 赏

举报

tifmill 发表于 2023-8-4 17:55 | 显示全部楼层
硬件I2C 到底怎么样?               
回复 赏

举报

chenjun89 发表于 2023-8-5 20:06 来自手机 | 显示全部楼层
硬件IIC速度飞快？何以见得？
回复 赏

举报

weifeng90 发表于 2023-8-6 08:46 来自手机 | 显示全部楼层
第一，硬件IIC不算飞快。第二，跑死和硬件IIC有啥关系？
回复 赏

举报

下一页 »
1234下一页
返回列表 发新帖
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Fordhs168

17

主题

29

帖子

0

粉丝
快速回复 在线客服 返回列表 返回顶部