i2c传输，stm32f103作为Master，STOP条件生成问题

Question

我正在使用 KEIL。 这是我的 I2C 设置代码。 我正在尝试使用中断来设置它。 实际上，像这样一切正常。 但我唯一的问题是我做了一件奇怪的事情才能让它工作。

// Variables passed to I2C1_EV_IRQHandler 
static volatile uint8_t counter=0;
static uint8_t slave_address=0, *data_buff,buff_num_bytes=0;

//I2c event and error interrupts setup
void I2C_NVIC_setup(void){
    NVIC->ISER[0] |=NVIC_ISER_SETENA_31; //I2C_IRQ_EV is at 31 position
    NVIC->ISER[1] |=NVIC_ISER_SETENA_0; //I2C_IRQ_ER is at 32 position
    NVIC->IP[31] &= ~0xF0;
    NVIC->IP[31]= (uint8_t)(0x5<<4);    //Event has lower priority
    NVIC->IP[32] &= ~0xF0;
    NVIC->IP[32]= (uint8_t)(0x4<<4);    //Error has higher priority
    __enable_irq();         //ENABLE interrupts
}

//GPIO settings for PB6 and PB7
void I2C_GPIO_init(void){
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN; //PORTB clock enable

    GPIOB->CRL |= GPIO_CRL_CNF6 |GPIO_CRL_CNF7;         //PB6 and PB7- open drain
    uint32_t buff=GPIOB->CRL;
    buff &= ~GPIO_CRL_MODE6 & ~GPIO_CRL_MODE7;  
    buff |= GPIO_CRL_MODE6_0 | GPIO_CRL_MODE7_0 ;   //2MHz maximum output speed
    GPIOB->CRL=buff; 
    //Dont care about ODR register
}

// Initialization of I2C
bool I2C_init(void){
I2C_GPIO_init();
    I2C_NVIC_setup();
    RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_I2C1EN;

    I2C1->CR2 &= ~I2C_CR2_FREQ;
    I2C1->CR2 |= 0x14; //APB1 frequency is 20MHz

    I2C1->CCR |=  I2C_CCR_FS; //Fast mode
    I2C1->CCR |= I2C_CCR_DUTY;  //Duty cycle 16/9(for fast mode)

    I2C1->CCR &= ~I2C_CCR_CCR;
    I2C1->CCR |=    0x04;           //Thigh=1800ns Tlow=3200ns -200KHz frequency

    I2C1->TRISE &= ~I2C_TRISE_TRISE;
    I2C1->TRISE |= 0x07;    //300ns(max Trise)/50ns(Tclck) +1

    I2C1->CR1 |=    I2C_CR1_PE; //Enable peripheral

    I2C1->CR2 |= I2C_CR2_ITBUFEN; //Enable interupts of TxE and RxNE
    I2C1->CR2 |= I2C_CR2_ITEVTEN; //Enable event interupts
    I2C1->CR2 |= I2C_CR2_ITERREN; //Enable error interupts
}
//Master transmitter
bool I2C_transmit(uint8_t b7_address, uint8_t* data, uint8_t num_bytes){
    counter=num_bytes;
    buff_num_bytes=num_bytes;
    data_buff=data;
    slave_address=b7_address<<1 ;//To enter transmiter mode LSB=0

    I2C1->CR1 |= I2C_CR1_START; //Start condition
    while(counter || (I2C1->SR2 & I2C_SR2_MSL) || (I2C1->CR1 & I2C_CR1_STOP)){ //Stop bit is checked because of the problem I have
    }
}   
//IRQ I2C1 event handler
void I2C1_EV_IRQHandler(void){ //Handle the interrupt of I2C1
    uint8_t buff_sr1=I2C1->SR1;
    if(buff_sr1 & I2C_SR1_SB){ //SB bit is set(unsetting by read SR1 and writing adress to DR) 
        I2C1->DR=slave_address; 
    }else if(buff_sr1 & I2C_SR1_ADDR){ //ADDR bit is set(unsetting by read SR1 and read SR2)            
        (void)I2C1->SR2; 
    }
    if ((buff_sr1 & I2C_SR1_TXE)&& !(counter==0)){  //Checking TxE( clearing by writting to DR)
        I2C1->DR=data_buff[buff_num_bytes-counter];
        counter--;
    } else if((buff_sr1 & I2C_SR1_TXE)&&(buff_sr1 & I2C_SR1_BTF)){ //Checking stop 
      //condition(TxE=1,BTF=1,counter=0)
        (void)I2C1->SR1; //Dont know why, but it works(just read some I2C1 register)
        I2C1->CR1 |= I2C_CR1_STOP;  //Generate stop condition
    }

}

如果你看一下最后几行：

    } else if((buff_sr1 & I2C_SR1_TXE)&&(buff_sr1 & I2C_SR1_BTF)){ //Checking stop 
      //condition(TxE=1,BTF=1,counter=0)
        (void)I2C1->SR1; //Dont know why, but it works(just read some I2C1 register)
        I2C1->CR1 |= I2C_CR1_STOP;  //Generate stop condition
    }

在这里，当我调试时（这段代码，没有行 (void)I2C1->SR1;），当我尝试发送数据时，第一个包将毫无问题地发送。 最后，它会生成停止条件（MSL 位将被清除，并释放线路），但 STOP 位将保持设置（这就是我在 I2C_transmit while 循环中检查 STOP 位的原因）。 如果我在调试窗口中手动清除 STOP 位，它会继续，但在下一个传输周期它不会产生正确的启动（SB 将被设置，但 MSL 位将保持在复位状态）。

在调试时，如果我将断点放在这一行之前：

（请记住，此时我没有找到解决此问题的方法，因此没有此行，一切都一样- (void)I2C1->SR1;）

I2C1->CR1 |= I2C_CR1_STOP;  //Generate stop condition

在那里停下来，检查寄存器，然后继续，一切正常。 我在stackexchage 上发现：

特别是关于读取寄存器的部分会给你一个调试地狱，因为调试器的读取会像读取你的代码一样触发状态机，所以只要你停下来检查寄存器（有时调试器会自动完成这一切） ) 读取发生，外围设备将再次执行某些操作。

很明显，当我触发STOP条件时，一些要求没有得到满足。 所以我决定检查是否是这种情况，似乎这是一个解决方案。 添加对 I2C((void)I2C1->SR1; // 或任何其他 I2C 寄存器) 的任何寄存器的读取，解决了问题。 一定有合乎逻辑的解释，但我找不到。 我非常仔细地研究了参考手册，结果是这段代码，但我没有找到任何可以解释我这一点的东西。

这是参考手册中关于主传输的表格，供您参考：

你能告诉我不满足什么条件，所以我的STOP没有正确处理。

Answer 1

好的，我刚刚根据此代码将我的测试程序转换为使用中断驱动传输。 我的测试是在 STM32F411RE 上进行的，它具有与 F103 类似的 I2C 实现（其他系列如 F0xx、F3xx 和 F7xx 使用另一个 I2C 实现）。 无论如何，至少我可以确认没有“(void)I2C1->SR1;” 在传输中断处理程序中，它不起作用。 它仅在添加该行时有效。

该测试使用 I2C 扩展器芯片使 8x8 LED 矩阵闪烁，因此有 64*2+ I2C 传输调用来遍历 LED 矩阵。

由于 F411RE 是最新的且比 F103 更新，我猜这是一个未记录的要求！

现在至少在我的测试中，传输函数中不需要“(I2C1->CR1 & I2C_CR1_STOP)”。

Answer 2

I2C1->CR1|=0x0200;  // stop (bit 9 set for stop)
while(I2C1->SR2&0x0002);  // Bus busy

这两条指令用于设置停止位和清除总线忙标志。