关于STM32的I2C硬件DMA实现

关于关于STM32的的I2C硬件硬件DMA实现实现

网上看到很多说STM32的I2C很难用，但我觉得还是理解上的问题，STM32的I2C确实很复杂，但只要基础牢

靠，并没有想象中的那么困难。

那么就先从基础说起，只说关键点，不涉及代码。

首先说I2C这个协议：协议包括START、ACK、NACK、STOP。尽管协议中规定START必须，其他几个非必须，但实际上其

他三个仍旧非常重要。

主发从收：主 START -> 主发地址 -> 从 ACK -> (主发数据 -> 从 ACK (循环)) -> 主 STOP 或 主 START 启动下一次传输

这一过程中，主控SCL线，从只在ACK时控SDA线，其他时刻主控SDA线。

制。

STOP在单主环境下非必要，但在多主环境就非常必要，主控总线的设备发送STOP后，通知总线其他设备总线已经闲置。

以前的老器件很容易导致总线死锁，但现在的产品很多都带有超时机制，所以总线被锁的情况基本不怎么存在了。

下面要说的是STM32的寄存器，状态寄存器有两个，事件、错误状态一堆，看起来确实都算是有用，但实际使用的时候未必

都要用到，还是要看情况，那么状态寄存器的清除就是个问题，有两个方法，一个是PE位禁止，不过除非在通讯结束，否则

会扰乱总线上的电平，后果未知，争取的方法是：对于普通事件，先读SR1，再读SR2，如果是错误，那么就要再增加一个将

SR1写 0 。想简单的话，那就用一个32位无符号整形，先读SR1，然后或上SR2左移16，再将SR1写 0，最后用这个变量和

ST公司提供那个库中的状态比对就行了。

STM32的I2C和其他模块有些不同，其他模块完全可以交给DMA控制器，但I2C不行，必须结合中断或者IO方式，不建议IO方

式，得等，万一出点岔子，被狗咬就麻烦了，所以最佳方式是结合中断。

理一下。当数据传输完成后，会产生一个 I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED，注意这个不是只在数据传输完成

才有！如果MCU过忙，DMA在I2C传输完上一个数据时，没能将下一个数据送到I2C，也会产生，这个事件只代表I2C位移寄

存器内的数据被传完，而DR寄存器又没有被写入新的数据！所以，在这个状态产生的时候，要判断一下DMA的CNDTR寄存

器，这是个递减的，如果是 0 ，那么就代表完成，可以去掉I2C的ACK位，使能STOP；或者是START进入下一轮数据传输。

当然你不管也行，单主控下这不是必须的。

主收时：前面和主发时一样，但有一点要特别注意，那就是主控寄存器的LAST位，这个我在ST的库中没找到设置的函数，也

可能是我没看仔细，反正我都是直接寄存器操作，不用库，除非是库中一些现成的状态可以用一下。这个位很重要，如果你只

是一轮DMA传输，那么这个必须被置位，因为传输到最后一个字节的时候，主控需要发出NACK而不是ACK来通知从设备释

放对总线的控制！LAST位就是做这个用的。主收的时候，传输完成就不是依靠I2C的事件中断来判断了，这个要通过DMA的

IT_TC来完成，DMA中断产生后，做一下结束处理工作，最后别忘了清DMA的中断标志，不然会死循环在里面。

附一个位域操作宏

#define BITBAND_ADDRESS(x) (((x) & 0xF0000000) + 0x02000000 + (((x) & 0xFFFFF) << 5))

#define BITBAND(x,bit) (*(volatile uint32_t*)(BITBAND_ADDRESS((uint32_t)&(x)) + ((bit) << 2)))

使用 BITBAND(x,bit)，x 代表 寄存器，bit 代表是操作哪个位。单独的一个位会被展开成一个32位整形，当然，你只能写 1 或

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