前言

talk is cheap， show me the code, 直接看下列的 初始化代碼， 以及讀寫函數吧。

void Configure_I2Cx_Master(I2C_TypeDef *I2Cx) {/* (1) Enables GPIO clock and configures the I2C3 pins **********************//* (SCL on PC.0, SDA on PC.1) **********************//* Enable the peripheral clock of GPIOC */LL_IOP_GRP1_EnableClock(LL_IOP_GRP1_PERIPH_GPIOC);/* Configure SCL Pin as : Alternate function, High Speed, Open drain, Pull up */LL_GPIO_SetPinMode(GPIOC, LL_GPIO_PIN_0, LL_GPIO_MODE_ALTERNATE);LL_GPIO_SetAFPin_0_7(GPIOC, LL_GPIO_PIN_0, LL_GPIO_AF_7);LL_GPIO_SetPinSpeed(GPIOC, LL_GPIO_PIN_0, LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH);LL_GPIO_SetPinOutputType(GPIOC, LL_GPIO_PIN_0, LL_GPIO_OUTPUT_OPENDRAIN);LL_GPIO_SetPinPull(GPIOC, LL_GPIO_PIN_0, LL_GPIO_PULL_UP);/* Configure SDA Pin as : Alternate function, High Speed, Open drain, Pull up */LL_GPIO_SetPinMode(GPIOC, LL_GPIO_PIN_1, LL_GPIO_MODE_ALTERNATE);LL_GPIO_SetAFPin_0_7(GPIOC, LL_GPIO_PIN_1, LL_GPIO_AF_7);LL_GPIO_SetPinSpeed(GPIOC, LL_GPIO_PIN_1, LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH);LL_GPIO_SetPinOutputType(GPIOC, LL_GPIO_PIN_1, LL_GPIO_OUTPUT_OPENDRAIN);LL_GPIO_SetPinPull(GPIOC, LL_GPIO_PIN_1, LL_GPIO_PULL_UP);/* (2) Enable the I2C3 peripheral clock and I2C3 clock source ***************//* Enable the peripheral clock for I2C3 */LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_I2C3);/* Set I2C3 clock source as SYSCLK */LL_RCC_SetI2CClockSource(LL_RCC_I2C3_CLKSOURCE_SYSCLK);/* (3) Configure NVIC for I2C3 **********************************************//* Configure Event and Error IT:* - Set priority for I2C3_IRQn* - Enable I2C3_IRQn*/ // NVIC_SetPriority(I2C3_IRQn, 0); // NVIC_EnableIRQ(I2C3_IRQn);/* (4) Configure I2C3 functional parameters *********************************//* Disable I2C3 prior modifying configuration registers */LL_I2C_Disable(I2C3);/* Configure the SDA setup, hold time and the SCL high, low period *//* (uint32_t)0x00601B28 = I2C_TIMING*/uint32_t timing = __LL_I2C_CONVERT_TIMINGS(0x0, 0x6, 0x0, 0x1B, 0x28);LL_I2C_SetTiming(I2C3, timing);/* Configure the Own Address1 *//* Reset Values of :* - OwnAddress1 is 0x00* - OwnAddrSize is LL_I2C_OWNADDRESS1_7BIT* - Own Address1 is disabled*///LL_I2C_SetOwnAddress1(I2C3, 0x00, LL_I2C_OWNADDRESS1_7BIT);//LL_I2C_DisableOwnAddress1(I2C3);/* Enable Clock stretching *//* Reset Value is Clock stretching enabled *///LL_I2C_EnableClockStretching(I2C3);/* Configure Digital Noise Filter *//* Reset Value is 0x00 *///LL_I2C_SetDigitalFilter(I2C3, 0x00);/* Enable Analog Noise Filter *//* Reset Value is Analog Filter enabled *///LL_I2C_EnableAnalogFilter(I2C3);/* Enable General Call *//* Reset Value is General Call disabled *///LL_I2C_EnableGeneralCall(I2C3);/* Configure the 7bits Own Address2 *//* Reset Values of :* - OwnAddress2 is 0x00* - OwnAddrMask is LL_I2C_OWNADDRESS2_NOMASK* - Own Address2 is disabled*///LL_I2C_SetOwnAddress2(I2C3, 0x00, LL_I2C_OWNADDRESS2_NOMASK);//LL_I2C_DisableOwnAddress2(I2C3);/* Configure the Master to operate in 7-bit or 10-bit addressing mode *//* Reset Value is LL_I2C_ADDRESSING_MODE_7BIT *///LL_I2C_SetMasterAddressingMode(I2C3, LL_I2C_ADDRESSING_MODE_7BIT);/* Enable Peripheral in I2C mode *//* Reset Value is I2C mode *///LL_I2C_SetMode(I2C3, LL_I2C_MODE_I2C);/* (5) Enable I2C3 **********************************************************/LL_I2C_Enable(I2C3);/* (6) Enable I2C3 transfer complete/error interrupts:* - Enable Receive Interrupt* - Enable Not acknowledge received interrupt* - Enable Error interrupts* - Enable Stop interrupt*/ // LL_I2C_EnableIT_RX(I2C3); // LL_I2C_EnableIT_NACK(I2C3); // LL_I2C_EnableIT_ERR(I2C3); // LL_I2C_EnableIT_STOP(I2C3); }/*** @brief This Function handle Master events to perform a transmission process* @note This function is composed in different steps :* -1- Initiate a Start condition to the Slave device* -2- Loop until end of transfer received (STOP flag raised)* -2.1- Transmit data (TXIS flag raised)* -3- Clear pending flags, Data consistency are checking into Slave process* @param None* @retval None*/ void I2C_Write(I2C_TypeDef *I2Cx, unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr, unsigned char reg_data) {unsigned char data_size = 2;/* Master Generate Start condition for a write request : *//* - to the Slave with a 7-Bit SLAVE_OWN_ADDRESS *//* - with a auto stop condition generation when transmit all bytes */LL_I2C_HandleTransfer(I2Cx, slave_addr, LL_I2C_ADDRSLAVE_7BIT, data_size, LL_I2C_MODE_AUTOEND, LL_I2C_GENERATE_START_WRITE);/* Loop until STOP flag is raised */while(!LL_I2C_IsActiveFlag_STOP(I2Cx)){/* Check TXIS flag value in ISR register */if(LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2Cx) && data_size == 2){/* Write data in Transmit Data register.TXIS flag is cleared by writing data in TXDR register */LL_I2C_TransmitData8(I2Cx, reg_addr);data_size--;}/* Check TXIS flag value in ISR register */if(LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2Cx) && data_size == 1){/* Write data in Transmit Data register.TXIS flag is cleared by writing data in TXDR register */LL_I2C_TransmitData8(I2Cx, reg_data);data_size--;}if(Loop_Is_Timeout_Xms(5))break;}/* (3) Clear pending flags, Data consistency are checking into Slave process *//* End of I2C_SlaveReceiver_MasterTransmitter Process */LL_I2C_ClearFlag_STOP(I2Cx); }/*** @brief This Function handle Master events to perform a transmission process* @note This function is composed in different steps :* -1- Initiate a Start condition to the Slave device* -2- Loop until end of transfer received (STOP flag raised)* -2.1- Transmit data (TXIS flag raised)* -3- Clear pending flags, Data consistency are checking into Slave process* @param None* @retval None*/ unsigned char I2C_Read(I2C_TypeDef *I2Cx, unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr) {unsigned char read_byte = 0;unsigned char data_size = 1;/* Master Generate Start condition for a write request : *//* - to the Slave with a 7-Bit SLAVE_OWN_ADDRESS *//* - with a auto stop condition generation when transmit all bytes */LL_I2C_HandleTransfer(I2Cx, slave_addr, LL_I2C_ADDRSLAVE_7BIT, data_size, LL_I2C_MODE_SOFTEND, LL_I2C_GENERATE_START_WRITE);/* Loop until STOP flag is raised *//* This loop is dangerous when power support is terrrible. */while(!LL_I2C_IsActiveFlag_TC(I2Cx)){/* Check TXIS flag value in ISR register */if(LL_I2C_IsActiveFlag_TXE(I2Cx) && data_size == 1){/* Write data in Transmit Data register.TXIS flag is cleared by writing data in TXDR register */LL_I2C_TransmitData8(I2Cx, reg_addr);data_size--;}if(Loop_Is_Timeout_Xms(3))break;}data_size = 1;LL_I2C_HandleTransfer(I2Cx, slave_addr, LL_I2C_ADDRSLAVE_7BIT, data_size, LL_I2C_MODE_AUTOEND, LL_I2C_GENERATE_START_READ);/* Loop until STOP flag is raised */while(!LL_I2C_IsActiveFlag_STOP(I2Cx)){if(Loop_Is_Timeout_Xms(4))break;}if(LL_I2C_IsActiveFlag_RXNE(I2Cx))read_byte = LL_I2C_ReceiveData8(I2Cx);/* (3) Clear pending flags, Data consistency are checking into Slave process */LL_I2C_ClearFlag_STOP(I2Cx);return read_byte; }

問題

Q1: 該LL_I2C_HandleTransfer(I2Cx, slave_addr, LL_I2C_ADDRSLAVE_7BIT, data_size, LL_I2C_MODE_AUTOEND, LL_I2C_GENERATE_START_READ) 函數，非常容易造成使用上的誤解問題，如果不借助邏輯分析儀的話。

A1: 關于這個問題，有幾點需要了解。

如果設置了stm32中硬件iic為 7bit地址模式，要注意slave_addr的值其實要配置為寫地址的值（slave_addr<<2）。 因為在stm32的硬件iic中， 會將傳入函數的地址值的最后一位改成讀寫狀態的值, 而不是將傳入函數的地址之后再附加一位讀寫狀態值。 比如說， 傳入為7位的slave_addr地址值得話， 那么會改變了7位slave_addr地址的最后一位bit的值。
眾所周知， 在IIC器件中， 一般有三個地址， 比如hmcl5883設備器件地址為 0x1E, 寫地址為0x3c，讀地址為0x3d， 那么我們在使用stm32的硬件iic的時候， 要將slave_addr的地址值填寫為( 0x1e<<1), 也就是要設置為寫地址0x3c（不是設備地址0x1e），因為在配置了LL_I2C_GENERATE_START_READ之后，芯片會在最后一位自動改變讀寫位的電平狀態， 在讀的時候，自動產生高位電平， 也就是產生讀地址0x3d的電平出去，而如果配置了LL_I2C_GENERATE_START_WRITE之后， 在傳輸完( 0x1e<<1)的地址之后， 最后的地址位為低電平， 也就是寫地址為0x3c。

設置了data_size以及LL_I2C_MODE_AUTOEND之后， I2C會在發送完所有數據或者讀取完所有數據之后，自動發送終止信號。寫的過程中， 硬件iic自動會讀取從機的ack信號； 而讀的過程后，如果需要后續繼續操作， 需要產生ack信號給從機， 而如果已經讀完，那么會自動產生nack信號給從機，有些從機一定要接收到主機的nack信號， 然后才能正常接收主機的stop信號， 否則會導致后續一連串讀取異常 。

接收器在收到數據之后， 應該拉低引腳來產生應答信號（正常來說， 引腳都是開漏上拉，所以，下拉為有效電平），以此通知對方已完整收到相關的數據。 而在主機作為接收器的時候，當接收完從設備的最后一個字節數據之后， 需要不應答， 以此告訴從設備傳輸即將結束， 準備接收結束信號。

Q2: 硬件IIC在信號出現抖動（頻率過快的話或者供電不足的情況下）， 主機發出的時序會完全錯亂， 比如說， 當頻率過高或者數據線接觸不良，此時我們通過重新初始化從機，且重置硬件iic的錯誤標志，iic硬件接收到的數據雖然會有變化， 但是，讀到的值完全不對， 這時候只能通過重新初始化IIC硬件才能解決， 但是，在L0系列上，利用外部中斷不斷地打斷硬件iic時， 未發現iic數據讀取出現任何較大的異常。

A2：當信號抖動之后， 根據邏輯分析儀，會發現主機在發送從機設備地址的時候，會多發一個字節的數據時序，但是，這個字節數據的值不知從何而來，這便會導致后面讀到的值各種異常， 懷疑是不是移位寄存器在發送的時候，也發送了之前發生總線錯誤的時候，移位寄存器緩存部分字節信息。 因為調試時，相關的接收， 發送寄存器的值都是正常。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的通过LL库初始化STM32的硬件IIC的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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