基于HAL库的STM32F4 + DMA方式I2C驱动的示例代码，可以读写两个PCA9555芯片，并且具有读写容错功能与操作PCA9555输出PIN脚电平功能。如果连续多次出现错误，代码将重新初始化PCA9555芯片：包含初始I2C代码

### 回答1：
以下是基于HAL库的STM32F4 + DMA方式I2C驱动的示例代码，用于读写两个PCA9555芯片，并且具有读写容错功能与操作PCA9555输出PIN脚电平功能。如果连续多次出现错误，代码将重新初始化PCA9555芯片，包含初始I2C代码。

#include "stm32f4xx_hal.h"

#define PCA9555_I2C_ADDRESS_1 (0x20 << 1) //PCA9555芯片1的I2C地址
#define PCA9555_I2C_ADDRESS_2 (0x21 << 1) //PCA9555芯片2的I2C地址

#define PCA9555_INPUT_PORT_0_REGISTER 0x00 //输入端口0寄存器地址
#define PCA9555_OUTPUT_PORT_0_REGISTER 0x02 //输出端口0寄存器地址
#define PCA9555_POLARITY_INVERSION_PORT_0_REGISTER 0x04 //极性反转端口0寄存器地址
#define PCA9555_CONFIGURATION_PORT_0_REGISTER 0x06 //配置端口0寄存器地址

#define PCA9555_INPUT_PORT_1_REGISTER 0x01 //输入端口1寄存器地址
#define PCA9555_OUTPUT_PORT_1_REGISTER 0x03 //输出端口1寄存器地址
#define PCA9555_POLARITY_INVERSION_PORT_1_REGISTER 0x05 //极性反转端口1寄存器地址
#define PCA9555_CONFIGURATION_PORT_1_REGISTER 0x07 //配置端口1寄存器地址

#define MAX_ERROR_COUNT 5 //最大错误计数

I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C1句柄

uint8_t tx_buffer[2]; //I2C发送缓冲区
uint8_t rx_buffer[2]; //I2C接收缓冲区

uint8_t error_count = 0; //错误计数器

void init_pca9555(uint16_t i2c_address) //初始化PCA9555芯片
{
    //配置端口0为输出模式，端口1为输入模式
    tx_buffer[0] = PCA9555_CONFIGURATION_PORT_0_REGISTER;
    tx_buffer[1] = 0x00;
    HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, i2c_address, tx_buffer, 2);
    while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
    
    tx_buffer[0] = PCA9555_CONFIGURATION_PORT_1_REGISTER;
    tx_buffer[1] = 0xFF;
    HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, i2c_address, tx_buffer, 2);
    while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
}

void write_pca9555_pin(uint16_t i2c_address, uint8_t pin, uint8_t level) //设置PCA9555输出端口的指定引脚电平
{
    if(pin < 8)
    {
        tx_buffer[0] = PCA9555_OUTPUT_PORT_0_REGISTER;
        HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, i2c_address, &tx_buffer[0], 1);
        while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        
        HAL_I2C_Master_Receive_DMA(&hi2c1, i2c_address, &rx_buffer[0], 1);
        while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        
        if(HAL_I2C_GetError(&hi2c1) == HAL_I2C_ERROR_NONE)
        {
            if(level == 0)
            {
                tx_buffer[1] = rx_buffer[0] & ~(1 << pin);
            }
            else
            {
                tx_buffer[1] = rx_buffer[0] | (1 << pin);
            }
            
            HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, i2c_address, tx_buffer, 2);
            while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        }
        else
        {
            error_count++;
        }
    }
    else if(pin < 16)
    {
        tx_buffer[0] = PCA9555_OUTPUT_PORT_1_REGISTER;
        HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, i2c_address, &tx_buffer[0], 1);
        while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        
        HAL_I2C_Master_Receive_DMA(&hi2c1, i2c_address, &rx_buffer[0], 1);
        while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        
        if(HAL_I2C_GetError(&hi2c1) == HAL_I2C_ERROR_NONE)
        {
            if(level == 0)
            {
                tx_buffer[1] = rx_buffer[0] & ~(1 << (pin - 8));
            }
            else
            {
                tx_buffer[1] = rx_buffer[0] | (1 << (pin - 8));
            }
            
            HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, i2c_address, tx_buffer, 2);
            while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        }
        else
        {
            error_count++;
        }
    }
    else
    {
        //无效的引脚号
    }
}

uint8_t read_pca9555_pin(uint16_t i2c_address, uint8_t pin) //读取PCA9555输入端口的指定引脚电平
{
    if(pin < 8)
    {
        tx_buffer[0] = PCA9555_INPUT_PORT_0_REGISTER;
        HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, i2c_address, &tx_buffer[0], 1);
        while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        
        HAL_I2C_Master_Receive_DMA(&hi2c1, i2c_address, &rx_buffer[0], 1);
        while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        
        if(HAL_I2C_GetError(&hi2c1) == HAL_I2C_ERROR_NONE)
        {
            if(rx_buffer[0] & (1 << pin))
            {
                return 1;
            }
            else
            {
                return 0;
            }
        }
        else
        {
            error_count++;
            return 0;
        }
    }
    else if(pin < 16)
    {
        tx_buffer[0] = PCA9555_INPUT_PORT_1_REGISTER;
        HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, i2c_address, &tx_buffer[0], 1);
        while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        
        HAL_I2C_Master_Receive_DMA(&hi2c1, i2c_address, &rx_buffer[0], 1);
        while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
        
        if(HAL_I2C_GetError(&hi2c1) == HAL_I2C_ERROR_NONE)
        {
            if(rx_buffer[0] & (1 << (pin - 8)))
            {
                return 1;
            }
            else
            {
                return 0;
            }
        }
        else
        {
            error_count++;
            return 0;
        }
    }
    else
    {
        //无效的引脚号
        return 0;
    }
}

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_DMA_Init();
    MX_I2C1_Init(); //配置I2C1总线
    init_pca9555(PCA9555_I2C_ADDRESS_1); //初始化PCA9555芯片1
    init_pca9555(PCA9555_I2C_ADDRESS_2); //初始化PCA9555芯片2
    
    while (1)
    {
        if(error_count >= MAX_ERROR_COUNT) //错误计数超过最大值，重新初始化PCA9555芯片
        {
            error_count = 0;
            init_pca9555(PCA9555_I2C_ADDRESS_1);
            init_pca9555(PCA9555_I2C_ADDRESS_2);
        }
        
        write_pca9555_pin(PCA9555_I2C_ADDRESS_1, 0, 1); //设置PCA9555芯片1的引脚0输出高电平
        write_pca9555_pin(PCA9555_I2C_ADDRESS_2, 8, 0); //设置PCA9555芯片2的引脚8输出低电平
        
        if(read_pca9555_pin(PCA9555_I2C_ADDRESS_1, 1) == 1) //读取PCA9555芯片1的引脚1输入电平
        {
            write_pca9555_pin(PCA9555_I2C_ADDRESS_1, 2, 1); //设置PCA9555芯片1的引脚2输出高电平
        }
        else
        {
            write_pca9555_pin(PCA9555_I2C_ADDRESS_1, 2, 0); //设置PCA9555芯片1的引脚2输出低电平
        }
        
        if(read_pca9555_pin(PCA9555_I2C_ADDRESS_2, 9) == 1) //读取PCA9555芯片2的引脚9输入电平
        {
            write_pca9555_pin(PCA9555_I2C_ADDRESS_2, 10, 1); //设置PCA9555芯片2的引脚10输出高电平
        }
        else
        {
            write_pca9555_pin(PCA9555_I2C_ADDRESS_2, 10, 0); //设置PCA9555芯片2的引脚10输出低电平
        }
    }
}

### 回答2：
下面是一个基于HAL库的STM32F4 DMA方式I2C驱动的示例代码，可以读写两个PCA9555芯片，并且具有读写容错功能与操作PCA9555输出PIN脚电平功能。如果连续多次出现错误，代码将重新初始化PCA9555芯片。

首先，需要初始化I2C总线：

void I2C_Init(void)
{
    // 初始化I2C总线配置
    // ...
    // ...
    
    // 使能I2C总线
    HAL_I2C_Init(&hi2c1);
}

然后，可以实现一个函数来读取PCA9555芯片的输入端口状态：

uint8_t PCA9555_ReadInput(uint8_t deviceAddr)
{
    uint8_t data = 0;
    
    // 从PCA9555芯片读取输入端口状态
    HAL_I2C_Mem_Read_DMA(&hi2c1, deviceAddr, PCA9555_INPUT_REG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &data, 1);
    
    // 等待DMA传输完成
    while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
    
    return data;
}

同样，可以实现一个函数来写入PCA9555芯片的输出端口状态：

void PCA9555_WriteOutput(uint8_t deviceAddr, uint8_t data)
{
    // 向PCA9555芯片写入输出端口状态
    HAL_I2C_Mem_Write_DMA(&hi2c1, deviceAddr, PCA9555_OUTPUT_REG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &data, 1);
    
    // 等待DMA传输完成
    while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
}

如果发生错误，可以实现一个函数来重新初始化PCA9555芯片：

void PCA9555_Reinitialize(uint8_t deviceAddr)
{
    // 可以在这里重新初始化PCA9555芯片
    // ...
    // ...
}

最后，可以使用以上函数进行读写操作，并添加错误处理机制：

void PCA9555_GPIO_Level_Test(void)
{
    uint8_t input1, input2;
    uint8_t errorCnt = 0;
    
    while (1)
    {
        // 读取第一个PCA9555芯片的输入端口状态
        input1 = PCA9555_ReadInput(PCA9555_DEVICEADDR1);
        
        // 读取第二个PCA9555芯片的输入端口状态
        input2 = PCA9555_ReadInput(PCA9555_DEVICEADDR2);
        
        // 进行数据处理和操作
        // ...
        // ...
        
        // 如果读取或操作错误，错误计数加1
        if (error)
        {
            errorCnt++;
        }
        else
        {
            // 重置错误计数
            errorCnt = 0;
        }
        
        // 如果错误计数连续达到阈值，重新初始化PCA9555芯片
        if (errorCnt >= ERROR_THRESHOLD)
        {
            PCA9555_Reinitialize(PCA9555_DEVICEADDR1);
            PCA9555_Reinitialize(PCA9555_DEVICEADDR2);
        }
        
        // 延时一段时间，然后再次读写
        HAL_Delay(100);
    }
}

以上是一个基于HAL库的STM32F4 DMA方式I2C驱动的示例代码，用于读写两个PCA9555芯片，并且具有读写容错功能与操作PCA9555输出PIN脚电平功能。当连续多次出现错误时，代码将重新初始化PCA9555芯片。

### 回答3：
以下是根据题目要求提供的一个基于HAL库的STM32F4 DMA方式I2C驱动的示例代码，用于读写两个PCA9555芯片，并且具有读写容错功能和操作PCA9555输出PIN脚电平功能。如果连续多次出现错误，代码将重新初始化PCA9555芯片：

#include "stm32f4xx_hal.h"

#define PCA9555_SLAVE_ADDR1 0x20
#define PCA9555_SLAVE_ADDR2 0x21

#define PCA9555_CONFIG_PORT_REG 0x06
#define PCA9555_OUTPUT_PORT_REG 0x02

#define MAX_ERROR_COUNT 5

I2C_HandleTypeDef hi2c1;

uint8_t error_count = 0;

void MX_I2C1_Init(void)
{
hi2c1.Instance = I2C1;
hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000;
hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}

void PCA9555_Write(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t data)
{
uint8_t i2c_data[2];

i2c_data[0] = reg_addr;
i2c_data[1] = data;

if(HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, slave_addr, i2c_data, 2) != HAL_OK)
{
error_count++;

if(error_count >= MAX_ERROR_COUNT) // 连续多次出错
{
// 重新初始化PCA9555芯片
PCA9555_Init();
}
}
else
{
error_count = 0;
}
}

uint8_t PCA9555_Read(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr)
{
uint8_t i2c_data[1];
uint8_t read_data;

i2c_data[0] = reg_addr;

if(HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(&hi2c1, slave_addr, i2c_data, 1) != HAL_OK)
{
error_count++;

if(error_count >= MAX_ERROR_COUNT) // 连续多次出错
{
// 重新初始化PCA9555芯片
PCA9555_Init();
}

return 0; // 返回错误值
}

if(HAL_I2C_Master_Receive_DMA(&hi2c1, slave_addr, &read_data, 1) != HAL_OK)
{
error_count++;

if(error_count >= MAX_ERROR_COUNT) // 连续多次出错
{
// 重新初始化PCA9555芯片
PCA9555_Init();
}

return 0; // 返回错误值
}
else
{
error_count = 0;
}

return read_data;
}

void PCA9555_SetOutputPin(uint8_t slave_addr, uint8_t pin, uint8_t level)
{
uint8_t output_data = PCA9555_Read(slave_addr, PCA9555_OUTPUT_PORT_REG);

if(level == 1)
{
output_data |= (1 << pin);
}
else
{
output_data &= ~(1 << pin);
}

PCA9555_Write(slave_addr, PCA9555_OUTPUT_PORT_REG, output_data);
}

void PCA9555_Init(void)
{
// 初始化I2C
MX_I2C1_Init();

// 配置PCA9555的引脚为Output
PCA9555_Write(PCA9555_SLAVE_ADDR1, PCA9555_CONFIG_PORT_REG, 0x00);
PCA9555_Write(PCA9555_SLAVE_ADDR2, PCA9555_CONFIG_PORT_REG, 0x00);
}