【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现

背景

最近,在使用 STM32F030C8T6 做 I2C Slave 设备接口。在网上查了好多的资料,使用 STM32 硬件 I2C 的例程少之又少,对 STM32 硬件 I2C 的批判巨多,只能硬着头皮,自己一步一步摸索。
实际上,在这次硬件 I2C 调试之前,其实我已经通过 IO 模拟的方式实现了 I2C,但速率仅能实现 Standard-mode(up to 100 kbit/s)。对于 Fast-mode(up to 400 kbit/s),IO 模拟方式简直是无能为力。同时,由于 IO 模拟 I2C 时并没有充分的考虑架构,最终的实现结果是功能单一,客户满意度不好。

I2C 实现方式

经过多次纠结和考虑,我决定采用Dummy Write + Register 方式进行 I2C 通讯。这样的好处,在于用户使用方便,对于后续的功能增加或需求变化,对客户接口完全无影响,只需要修改寄存器列表就 OK。这个也是参考了几个 I2C接口的芯片决定的。

Dummy Write

Dummy Write 要求 Master 访问 Slave 时,必须发送两次的从机地址。同时对于 STM32 HAL 的 Slave Receive 或 Write ,都必须指定长度,因此,在 第一次写操作中, Master 发送了 寄存器地址和写入数据的长度。时序图如下图所示。
【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现

程序源码位于:https://github.com/CherryXiuHuaWoo/STM32F030C8-IIC-Slave

记录各种坑爹

第 1 次调试结果:总线挂了

  • 第一次 Master Write 时,通讯完成。
  • 第二次 Master Write 时,在 Address + Write 后, SDA 被置为 Low,导致总线被占用,无法再继续通讯。
    【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现
    【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现
    【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现

第 2 次调试结果:基本调通了 Write/Read

通过在每次地址中断回调函数HAL_I2C_AddrCallback处理完成后,增加 HAL_I2C_EnableListen_IT(&hi2c1),不再出现第一次调试问题,可反复通讯。
【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现
Bug 分析:
通过查看调用HAL_I2C_AddrCallback(hi2c, transferdirection, slaveaddrcode) 的代码部分。
发现,在I2C_ITAddrCplt 函数中,在调用 HAL_I2C_AddrCallback 回调函数前,有调用 I2C_Disable_IRQ(hi2c, I2C_XFER_LISTEN_IT)把中断关了!!!!!!之后也没有恢复中断,所以用户必须自行把中断打开!!!!!!

第 3 次调试:DUMMYWrite 后,总线挂了

这个总线挂了是我还没有编写DuMMYWrite后的处理代码所导致。
【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现

第 4 次调试:DUMMYWrtie 读写正常

读时序:
【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现
写时序:
【STM32CUBEMX】 I2C Slave 实现