如何解决带有 DMA 和 HAL 的 I2C 传输不起作用
这似乎是一个有点普遍的问题,但是我在网上找到的任何解决方案都没有成功。具体来说,我试图通过 I2C/DMA 和在 cubeIDE 中生成的 HAL 将 1024 字节缓冲区(完整的 128x64 像素图像)传输到 SSD1306 显示器。我正在使用 STML432 核电路板。我使用 HAL_I2C_Mem_Write 在没有 DMA 的情况下传输缓冲区没有问题
根据我所看到的其他问题,问题在于 DMA 已完成,而 I2C 总线仍在进行传输。我只是不知道如何解决这个问题,并且给出的示例通常不使用 HAL(不幸的是,尽管我努力了,但我想我自己并没有能力将它们正确地应用到 HAL)。我曾尝试使用 I2c 和 DMA 中断,但没有成功,仅传输了前 254 个字节(仅差两行显示在屏幕上)。
这是我发送缓冲区的代码:
static void ssd1306_WriteMData_DMA(const uint8_t *data,uint16_t size)
{
while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);
HAL_I2C_Mem_Write_DMA(&hi2c1,I2C_ADDR,SSD1306_REG_MDAT,1,(uint8_t*)data,size);
}
以及每个中断处理程序的代码:
void I2C1_EV_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN I2C1_EV_IRQn 0 */
if(I2C1->ISR & I2C_ISR_TCR){
I2C1->CR2 |= (I2C_CR2_STOP);// stop i2c
I2C1->ICR |= (I2C_ICR_STOPCF);// Reset the ICR flag.
// stop DMA
DMA1->IFCR |= DMA_IFCR_CTCIF6;
// clear flag
DMA1_Channel6->CCR &= ~DMA_CCR_EN;
}
/* USER CODE END I2C1_EV_IRQn 0 */
//HAL_I2C_EV_IRQHandler(&hi2c1);
/* USER CODE BEGIN I2C1_EV_IRQn 1 */
/* USER CODE END I2C1_EV_IRQn 1 */
}
void DMA1_Channel6_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN DMA1_Channel6_IRQn 0 */
// stop DMA
DMA1->IFCR |= DMA_IFCR_CTCIF6;
// clear flag
DMA1_Channel6->CCR &= ~DMA_CCR_EN;
/* USER CODE END DMA1_Channel6_IRQn 0 */
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_i2c1_tx);
/* USER CODE BEGIN DMA1_Channel6_IRQn 1 */
/* USER CODE END DMA1_Channel6_IRQn 1 */
}
我认为这是所有相关的代码,如果还有什么我遗漏了,请告诉我。外围设备的所有初始化代码都是通过 cubeMX 完成的,但如果需要,我可以发布这些代码或设置。我觉得我错过了一些非常简单的事情,但老实说这有点超出我的想法,所以我不太清楚发生了什么......
感谢您的帮助!
解决方法
你还没说你用的是哪个STM32。它们有不同的位定义(因为早期发布的部分中的 I2C 外设是垃圾),但看起来您正在使用较晚的一个。
基本上,您可以在参考手册中 I2C 寄存器的位定义中找到您需要的内容。如果您在完成之前设置停止,您需要查找被清除的 BUSY 位或在您发送停止时设置的 BTF(字节传输完成)位。
,问题在于您的自定义 DMA1_Channel6_IRQHandler 和 I2C1_EV_IRQHandler。这些函数将在 I2C 传输 255 个字节后立即调用,即 NBYTES 的 MAX_NBYTE_SIZE。 HAL 已经在 stm32l4xx_hal_i2c.c 中包含了所有必需的中断例程:
- 将 I2C 传输 IRQ 处理程序设置为 I2C_Master_ISR_DMA;
- 检查数据大小是否大于 255 字节并使用重新加载模式。
- 将 I2C DMA 完成回调设置为 I2C_DMAMasterTransmitCplt;
- 使用 HAL_DMA_Start_IT() 启动 DMA
- 使用 2C_TransferConfig() 配置 I2C 寄存器
HAL 驱动程序将使用 I2C_Master_ISR_DMA 和 I2C_DMAMasterTransmitCplt 处理所有 I2C+DMA 中断:
- I2C_DMAMasterTransmitCplt 将为每个 255 (MAX_NBYTE_SIZE) 或更少字节的块重新启动 DMA。
- I2C_Master_ISR_DMA 将使用 I2C_TransferConfig 重置 RELOAD/NBYTES 寄存器。 对于最后一个数据块,使用 I2C_AUTOEND_MODE。
所以你只需要
- 从 DMA1_Channel6_IRQHandler 和 I2C1_EV_IRQHandler 函数中删除“用户代码”
- 在 STM32 设备配置工具中启用 I2C1 事件中断
- 使用数据宽度字节/字节配置 DMA
- 执行一次 HAL_I2C_Mem_Write_DMA(...) 调用以开始传输
- 在下次传输前检查 HAL_I2C_STATE_READY
请参阅 stm32l4xx_hal_i2c.c 中的 HAL_I2C_Mem_Write_DMA、I2C_Master_ISR_DMA 和 I2C_DMAMasterTransmitCplt 源代码以了解其工作原理。
关于为什么 DMA 在 I2C 仍在工作时完成:HAL 驱动程序使用 255 字节块通过 DMA 发送 I2C 数据,停止 DMA,启动 DMA,清除 I2C_CR2 NBYTES/RELOAD,启用 DMA。 DMA 可以使用 DMA_CIRCULAR 模式连续运行,但目前它没有在 HAL I2C 驱动程序中实现。以下是在 DMA_CIRCULAR 模式下使用 I2C 的示例:
DMA enabled single time
hi2c1.hdmatx->XferCpltCallback = MY_I2C_DMAMasterTransmitCplt;
HAL_DMA_Start_IT(hi2c1.hdmatx,(uint32_t)&i2cBuffer,(uint32_t)&hi2c1.Instance->TXDR,I2C_BUFFER_SIZE);
MY_I2C_TransferConfig(&hi2c1,(uint16_t)DAC_ADDR,254,I2C_RELOAD_MODE,I2C_GENERATE_START_WRITE); // in first call using I2C_GENERATE_START_WRITE
uint32_t tmpisr = I2C_IT_TCI;
__HAL_I2C_ENABLE_IT(&hi2c1,tmpisr);
hi2c1.Instance->CR1 |= I2C_CR1_TXDMAEN;
仍然需要使用 MY_I2C_TransferConfig 每 254 个字节清除 I2C_CR2 NBYTES/RELOAD(我不使用 255 将中断触发与数组中的偶数索引对齐):
static HAL_StatusTypeDef MY_I2C_Master_ISR_DMA(struct __I2C_HandleTypeDef *hi2c,uint32_t ITFlags,uint32_t ITSources)
{
if (__HAL_I2C_GET_FLAG(&hi2c1,I2C_FLAG_TCR) == SET)
{
MY_I2C_TransferConfig(&hi2c1,I2C_NO_STARTSTOP); // in repeated calls using I2C_NO_STARTSTOP
}
return HAL_OK;
}
使用这种方法,DMA 循环缓冲区大小不限于 255 字节:
#define I2C_BUFFER_SIZE 1024
uint8_t i2cBuffer[I2C_BUFFER_SIZE];
Main.c 应该有 MY_I2C_TransferConfig() 函数,它是 stm32l4xx_hal_i2c.c 私有函数 HAL_I2C_TransferConfig() 的复制粘贴版本。在早期的 STM32 微控制器上没有 NBYTES/RELOAD 字段,I2C_CR2 不需要以这种方式更新。 在循环模式下使用 DMA 可以实现最高帧速率,您只需要使用 XferHalfCpltCallback 和 XferCpltCallback 回调及时填充 DMA 缓冲区。可以使用 memcpy() 或 DMA MEMTOMEM 传输从更大的缓冲区复制帧。
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