diff --git a/.vscode/settings.json b/.vscode/settings.json index e550c39..91a20c9 100644 --- a/.vscode/settings.json +++ b/.vscode/settings.json @@ -4,6 +4,10 @@ "Git Bash": { "path": "C:\\Program Files\\Git\\bin\\bash.exe", "icon": "terminal-bash" + }, + "Git-Bash": { + "path": "D:\\Git\\bin\\bash.exe", + "icon": "terminal-bash" } }, "terminal.integrated.defaultProfile.windows": "Git-Bash", diff --git a/I2C_IMPROVEMENTS.md b/I2C_IMPROVEMENTS.md new file mode 100644 index 0000000..644f73d --- /dev/null +++ b/I2C_IMPROVEMENTS.md @@ -0,0 +1,139 @@ +# I2C驱动改进总结 + +## 🔧 主要改进内容 + +### 1. **状态机重构** +- **原问题**: 状态机逻辑混乱,使用复杂的read_cycle变量 +- **改进方案**: + - 使用清晰的`i2c_state_t`枚举定义状态 + - 分离写入和读取的状态流程 + - 每个状态职责单一,逻辑清晰 + +```c +typedef enum { + I2C_STATE_IDLE = 0, /* 空闲状态 */ + I2C_STATE_START, /* 生成起始条件 */ + I2C_STATE_SEND_ADDRESS, /* 发送从设备地址 */ + I2C_STATE_CLEAR_ADDRESS, /* 清除地址标志 */ + I2C_STATE_TRANSMIT_REG, /* 发送寄存器地址 */ + I2C_STATE_TRANSMIT_DATA, /* 发送数据 */ + I2C_STATE_RESTART, /* 生成重启条件 */ + I2C_STATE_RECEIVE_DATA, /* 接收数据 */ + I2C_STATE_STOP, /* 生成停止条件 */ + I2C_STATE_ERROR /* 错误状态 */ +} i2c_state_t; +``` + +### 2. **错误处理改进** +- **原问题**: 函数总是返回成功,无法区分错误类型 +- **改进方案**: + - 定义详细的状态码枚举 + - 添加参数验证 + - 实现重试机制 + +```c +typedef enum { + I2C_STATUS_SUCCESS = 0, /* 操作成功 */ + I2C_STATUS_TIMEOUT, /* 超时 */ + I2C_STATUS_NACK, /* 无应答 */ + I2C_STATUS_BUS_BUSY, /* 总线忙 */ + I2C_STATUS_ERROR, /* 一般错误 */ + I2C_STATUS_INVALID_PARAM /* 无效参数 */ +} i2c_status_t; +``` + +### 3. **超时处理优化** +- **原问题**: 超时后无限循环重试 +- **改进方案**: + - 限制最大重试次数 (`I2C_MAX_RETRY = 3`) + - 超时后进入错误状态 + - 重试前添加延时 + +### 4. **总线重置完善** +- **原问题**: 总线重置不完整,可能无法恢复卡死状态 +- **改进方案**: + - 实现标准的9时钟脉冲恢复 + - 生成正确的停止条件 + - 重新配置GPIO和I2C外设 + +```c +/* 生成9个时钟脉冲释放卡死的从设备 */ +for (i = 0; i < I2C_RECOVERY_CLOCKS; i++) { + gpio_bit_reset(I2C_SCL_PORT, I2C_SCL_PIN); + delay_us(I2C_DELAY_US); + gpio_bit_set(I2C_SCL_PORT, I2C_SCL_PIN); + delay_us(I2C_DELAY_US); +} +``` + +### 5. **配置问题修复** +- **原问题**: 硬编码从设备地址0xA0 +- **改进方案**: 主机地址设为0x00,从设备地址作为参数传入 + +### 6. **代码结构优化** +- **原问题**: 状态机中有大量重复代码 +- **改进方案**: + - 统一的超时检查模式 + - 清晰的状态转换逻辑 + - 一致的错误处理流程 + +## 📋 新增功能 + +### 1. **状态字符串函数** +```c +const char* i2c_get_status_string(i2c_status_t status); +``` +用于调试时获取状态描述字符串。 + +### 2. **参数验证** +```c +if (data == NULL || slave_addr > 0x7F) { + return I2C_STATUS_INVALID_PARAM; +} +``` + +### 3. **调试信息** +使用`DEBUG_VERBOSE`宏控制调试输出。 + +## 🔍 状态机流程 + +### 写入流程: +``` +START → SEND_ADDRESS → CLEAR_ADDRESS → TRANSMIT_REG → +TRANSMIT_DATA → STOP → SUCCESS +``` + +### 读取流程: +``` +写阶段: START → SEND_ADDRESS → CLEAR_ADDRESS → TRANSMIT_REG → RESTART +读阶段: START → SEND_ADDRESS → CLEAR_ADDRESS → RECEIVE_DATA → STOP → SUCCESS +``` + +## 🚀 使用示例 + +```c +// 写入16位数据 +uint8_t write_data[2] = {0x12, 0x34}; +i2c_status_t status = i2c_write_16bits(0x48, 0x01, write_data); +if (status != I2C_STATUS_SUCCESS) { + printf("Write failed: %s\r\n", i2c_get_status_string(status)); +} + +// 读取16位数据 +uint8_t read_data[2]; +status = i2c_read_16bits(0x48, 0x01, read_data); +if (status == I2C_STATUS_SUCCESS) { + printf("Read data: 0x%02X%02X\r\n", read_data[0], read_data[1]); +} else { + printf("Read failed: %s\r\n", i2c_get_status_string(status)); +} +``` + +## 📝 注意事项 + +1. **编译选项**: 确保包含``以支持bool类型 +2. **调试输出**: 定义`DEBUG_VERBOSE`宏启用调试信息 +3. **延时函数**: 确保`delay_us()`函数可用 +4. **兼容性**: 保留了原有的函数接口以保持向后兼容 + +这些改进大大提高了I2C驱动的可靠性、可维护性和调试能力。 diff --git a/Inc/board_config.h b/Inc/board_config.h index 4802acf..86c37c5 100644 --- a/Inc/board_config.h +++ b/Inc/board_config.h @@ -13,8 +13,8 @@ /* >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>[DEBUG ASSERTIONS DEFINE]<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< */ -// #define DEBUG_VERBOSE // Debug Assertions Status : Debug Verbose Information -#undef DEBUG_VERBOSE // Debug Assertions Status : No Debug Verbose Information +#define DEBUG_VERBOSE // Debug Assertions Status : Debug Verbose Information +// #undef DEBUG_VERBOSE // Debug Assertions Status : No Debug Verbose Information /******************************************************************************/ diff --git a/Inc/soft_i2c.h b/Inc/soft_i2c.h index 5b4d23e..aab2bda 100644 --- a/Inc/soft_i2c.h +++ b/Inc/soft_i2c.h @@ -8,7 +8,6 @@ #include "gd32e23x_it.h" #include "gd32e23x.h" #include "systick.h" -#include "main.h" #include "board_config.h" diff --git a/Src/main.c b/Src/main.c index 3167bcd..d874632 100644 --- a/Src/main.c +++ b/Src/main.c @@ -38,6 +38,8 @@ OF SUCH DAMAGE. #include "led.h" #include "command.h" #include +#include "i2c.h" +#include "board_config.h" bool g_status_switch = false; @@ -56,6 +58,7 @@ int main(void) led_init(); +#ifdef DEBUG_VERBOSE char hello_world[] = {"Hello World!"}; for (uint8_t i = 0; i < sizeof(hello_world); i++) @@ -65,6 +68,18 @@ int main(void) } while (usart_flag_get(RS485_PHY, USART_FLAG_TC) == RESET) {} +#endif + + + + i2c_config(); + + // i2c_bus_reset(); + +#ifdef DEBUG_VERBOSE + i2c_scan(); +#endif + while(1){ command_process(); diff --git a/Src/soft_i2c.c b/Src/soft_i2c.c index 69e0240..201f275 100644 --- a/Src/soft_i2c.c +++ b/Src/soft_i2c.c @@ -11,7 +11,7 @@ \retval none */ void soft_i2c_delay(void) { - delay_us(20); // Adjust delay as needed + delay_10us(2); // Adjust delay as needed /* delay to freq * 15KHz: delay_us(20); * 65KHz: delay_us(1);