DMA方式实现的I2C通信库.docx

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DMA方式实现的I2C通信库

1.函数库接口

a）I2C_Comm_MasterSend

i.返回参数:

：

void

ii.函数参数：

1.端口：

I2Cx

2.从设备地址：

slave_addr

3.从设备偏移量：

offset

4.发送数据的内容：

pBuffer

5.发送数据的长度：

length

iii.函数意义：

从某个端口向slave_addr这个从设备发送数据pBuffer，并写入它的偏移量offset开始的地方。

如果从设备没有偏移量，则offset取值0xffffffff。

b）I2C_Comm_MasterReceive

i.返回参数：

void

ii.函数参数：

1.端口：

I2Cx

2.从设备地址：

slave_addr

3.从设备偏移量：

offset

4.接收数据存放的地方：

pBuffer

5.接收数据的长度：

length

iii.函数意义：

从某个端口向slave_addr这个从设备的偏移量offset的地方读取数据，放到pBuffer指定的地方。

c）I2C_Comm_SlaveReceive

i.返回参数：

void

ii.函数参数：

1.端口：

I2Cx

2.接收到的偏移量：

pOffset

3.接收数据存放的地方：

pBuffer

4.数据长度：

length

iii.函数意义：

从某个端口接收到length个数据放到从pBuffer开始,偏移量为*pOffset的地方。

d）I2C_Comm_SlaveSend

i.返回参数：

void

ii.函数参数：

1.端口：

I2Cx

2.接收到的偏移量：

pOffset

3.发送数据存放的地方：

pBuffer

4.数据长度：

length

iii.函数意义：

从某个端口接发出放在pBuffer的偏移量pOffset开始的地方length个数据。

注意1：

对于Slave函数来说，pBuffer始终指向的是它存放所有数据的总地址，真正要发送时，是从pBuffer开始的*pOffset开始的地方取出的数据；接受数据时，也是放到从pBuffer开始的*pOffset开始的地方。

另外一个参数pOffset也是从master传过来的，不管Slave是要接收还是发送数据，这个偏移量都是master来指定的。

注意2：

当使用STM32作为主设备时，如果对方从设备是类似E2PROM的器件，对其读写操作时，在“从设备偏移量Offset”这个参数指明；如果对方是比如另外一个MCU的I2C端口，双方只是通过I2C传递数据，那么“从设备偏移量Offset”这个参数可以指明0xff。

但是这样的通信协议，需要对方MCU知道，以处理收到的无效偏移量。

注意3：

当使用STM32作为从设备时，对方主设备应该是MCU。

需要对方MCU知道，需要发送“偏移量”这个参数来满足通信协议。

通信协议如下：

2.通信过程<事件/寄存器描述>

3.关于I2C总线的控制：

a）正常情况下，初始化I2C对应GPIO后，总线SDA&SCK都处于高电平。

从主设备发出START位开始，总线进入通信状态（BUSY@SR2被硬件置位），知道主设备发出STOP位，总线又恢复空闲状态（BUSY@SR2被硬件清零）。

b）异常情况：

i.主设备在通信过程中（不管是MasterSender还是MasterReceiver），因为异常重启，也就是没有发送STOP。

则SCK保持低，会导致I2C时钟一旦使能，BUSY@SR2马上被硬件置位。

这样的话，再想进行I2C通信，则不能成功。

[Solution:

]

（1）重新发送STOP，可以使得SCK恢复高电平。

或者软件置位SWRST@CR1，等SCK恢复高电平了，再清零

（2）SWRST@CR1

ii.主设备接收通信过程中，如果没有正确发出NAK，则SDA将保持低电平。

[什么叫做没有正确发出NAK：

在while和中断方式下，没有在合时的地方清零ACK@CR1；在DMA方式下，没有在合时的地方置位LAST@CR2]

[Solution:

]

（1）板子断电

（2）关掉I2CAPB时钟，恢复GPIO功能，将SDA推高，再重新使能I2C。

iii.…

注释1：

如果I2C总线上还有其他主设备，可能会造成争抢对总线的控制，从而带来总线仲裁的问题。

因此，这里可以不发送Stop，而是直接发送ReStart，以免是否总线。

注释2：

为什么会有0x20010（BUSY+STOPF）的情况。

当I2C2接收DMA完成后，处理TC中断。

在这个过程中，I2C1这个主设备发出的STOP出现在总线上。

即在I2C2还没有退出TC中断时，STOPF已经置位，对应中断挂起位也被置位。

于是，在I2C2退出TC中断后，又因为STOPF进入中断，在这个过程中，因为I2C1发出STOP后，马上进入check阶段，又开始总线通信，所以在I2C2看来，BUSY也被置位了。

于是，I2C2会有个SR2<<8|SR1=0x20010（BUSY+STOPF）的情况。

注释3：

中线虚线-红色：

数据传输阶段；

中线虚线-绿色：

check阶段。

这是为了统一作为接收的对方是一般性的MCU的I2C接口，还是E2PROM之类的器件。

后者需要一定的写内部逻辑完成时间，所以需要这个check阶段。

注释4：

代码中，I2C1（主）I2C2（丛）。

在各自的ISR，有trace数组test1[50]&test2[50]，调试用。

但是如果接收方是E2PROM的时候，注释掉。

因为E2PROM的check阶段会比较长，若干次start+addr+（nak）过程，溢出数组。

注释1：

在此设置LAST@CR2，表示下一个DMAEOT是最后一次数据传输，在收到最后一个数据后，由主设备在总线上产生一个NAK信号。

注释2：

对于MasterReceive（）没有check这个阶段。

以上流程对应的主设备/从设备代码已经保存为bak_AppNote@各自的文件夹

现在对以上项目作进一步修改：

4.修改后的函数库接口

a）I2C_Comm_MasterSend

i.返回参数:

：

void

ii.函数参数：

1.端口：

I2Cx

2.从设备地址：

slave_addr

3.从设备偏移量：

offset

4.发送数据的内容：

pBuffer

5.发送数据的长度：

length

iii.函数意义：

从某个端口向slave_addr这个从设备发送数据pBuffer，并写入它的偏移量offset开始的地方。

如果从设备没有偏移量，则offset取值0xffffffff。

b）I2C_Comm_MasterReceive

i.返回参数：

void

ii.函数参数：

1.端口：

I2Cx

2.从设备地址：

slave_addr

3.从设备偏移量：

offset

4.接收数据存放的地方：

pBuffer

5.接收数据的长度：

length

iii.函数意义：

从某个端口向slave_addr这个从设备的偏移量offset的地方读取数据，放到pBuffer指定的地方。

c）I2C_Comm_SlaveReceive

i.返回参数：

void

ii.函数参数：

1.端口：

I2Cx

2.接收数据存放的地方：

pBuffer

3.数据长度：

length

iii.函数意义：

从某个端口接收到length个数据放到从pBuffer开始的某个地方，偏移量由master传过来。

d）I2C_Comm_SlaveSend

i.返回参数：

void

ii.函数参数：

1.端口：

I2Cx

2.发送数据存放的地方：

pBuffer

3.数据长度：

length

iii.函数意义：

从某个端口接发出放在pBuffer某个地方的length个数据，偏移量从master传过来。

1.修改Slave读写函数的参数，没有pOffset，因为它是由Master传过来的。

Slave根据此，条件性地修改DMA参数。

done

2.于是全局变量OwnOffset在每次SlaveSend/Receive（）通信中，接收offset时被赋值，并且一直保持。

直到下次调用SlaveSend/Receive（）是被清零。

done

修改后的函数接口为：

3.进一步修改从设备操作的参数当STM32模拟E2PROM时，往往并不知道对方读写的数据长度！

维持函数接口不变，只是函数内部处理：

如果length=0xffffffff，表示从设备预先不知道通信数据长度；否则，length为有效值，表示从设备预先知道数据长度，以此可以直接初始化DMA参数。

Length=0xffffffff，将DMAtransferlength设置为max=65536。

注意：

初始化DMA参数结构，DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=65535;而不是65536！

！

！

！

因为CNDTR寄存器为16位，如果写65536（0x10000），会把低有效的16位全部清零。

这样的话，“Ifthisregisteriszero,notransactioncanbeservedwhetherthechannelisenabledornot.”

[调试时就犯了这个错误！

使得总线只能出现master发送的前两个数据。

那是因为前两个数据已把slaveI2C模块的DR和shiftReg填满了。

没有slave的接收DMA传输，DR和shiftReg都是满的，master发送方自己的DR和shiftReg也是满的，无法触发发送法自己的发送DMArequest。

]

如何检测何时结束DMA。

所以说：

Master-->slave:

stop位在ACK后，slave的该标志位可以置位；

[Solution]可以用Stop中断来结束DMA传输。

这样的话，代码流程会有变化：

由于DMAtransfersize初始化成了最大值，所以代码到不了DMATC中断了。

由于没有“接收完最后一个数据后的ISR，就不会有在那个ISR过程中stopf置位，退出中断，在进入时check阶段开始，busy又置位的情况”。

于是0x20010（busy+stopf）+0x20002（busy+ADDR）+0x10（stopf）的序列变成：

0x10（stopf）+0x20002（busy+ADDR）+0x10（stopf）。

所以0x10case要做相应修改。

流程图中，灰色框表示改变的部分。

Master<--slave:

stop位在NAK后，slave的该标志位不被置位。

[Solution]在NAK中断结束DMA传输，反正没有check阶段。

同样，所以代码到不了DMATC中断了。

在i2c2_err_isr（）的NAKcase中，添加结束代码。