rt-thread 4.0.1版本已经集成了基于stm32 IIC驱动框架，美中不足的是官方代码的驱动框架是基于模拟IIC的方式实现的，要是集成的是硬件的方式就更棒了，相信不久以后的RTT会有的，主要涉及的文件如下，以下指示个人的一点理解，理解的有不对的地方欢迎各位拍砖。

\rt-thread\components\drivers\i2c\i2c_dev.c
\rt-thread\components\drivers\i2c\i2c_core.c
\rt-thread\components\drivers\i2c\i2c-bit-ops.c
\rt-thread\bsp\stm32\libraries\HAL_Drivers\drv_soft_i2c.c
我们由下而上的了解熟悉各个文件的作用：
①drv_soft_i2c.c:提供BSP相关的硬件操作函数，操作IIC 的SDA,和SCL总线电平，提供上层模拟IIC总线使用完成IIC信号的物理层操作。
向上层提供的操作函数如下：

1. struct rt_i2c_bit_ops
   
2. {
   
3.     void *data;            /* private data for lowlevel routines */
   
4.     void (*set_sda)(void *data, rt_int32_t state);
   
5.     void (*set_scl)(void *data, rt_int32_t state);
   
6.     rt_int32_t (*get_sda)(void *data);
   
7.     rt_int32_t (*get_scl)(void *data);
   
8. 
   
9.     void (*udelay)(rt_uint32_t us);
   
10. 
    
11.     rt_uint32_t delay_us;  /* scl and sda line delay */
    
12.     rt_uint32_t timeout;   /* in tick */
    
13. };

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上述的void *data;指向如下的内部私有数据，配置设置对应硬件的ID,和向上注册的总线name。rt-thread将引脚的抽象成对应芯片封装的引脚号，具体再次不具体讲述，感兴趣可以查看RTT的gpio框架。如下链接是之前写的自己的认识。https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-616950-1-1.html

1. /* stm32 config class */
   
2. struct stm32_soft_i2c_config
   
3. {
   
4.     rt_uint8_t scl;
   
5.     rt_uint8_t sda;
   
6.     const char *bus_name;
   
7. };

复制代码

该文件的入口函数如下：该函数会在系统启动完成后自动调用。
stm32_i2c_gpio_init==》设置GPIO默认电平总线空闲状态，SDA,SCL为高电平。
rt_i2c_bit_add_bus==》调用（\rt-thread\components\drivers\i2c\i2c-bit-ops.c）中的函数，向上注册驱动层IO操作函数，注册的结构如下，其中的priv成员指向底层的IO操作函数完成总线设备和底层的IO操作函数的绑定，从而上层使用rt_i2c_bus_device 对应的对象就能完成对总线的操作。

1. /*for i2c bus driver*/
   
2. struct rt_i2c_bus_device
   
3. {
   
4.     struct rt_device parent;
   
5.     const struct rt_i2c_bus_device_ops *ops;
   
6.     rt_uint16_t  flags;
   
7.     rt_uint16_t  addr;
   
8.     struct rt_mutex lock;
   
9.     rt_uint32_t  timeout;
   
10.     rt_uint32_t  retries;
    
11.     void *priv;
    
12. };

复制代码

stm32_i2c_bus_unlock==》按照注释是解锁总线，具体的原理现在还没有搞明白什么情况下总线会被锁状态，希望路过有了解的留下脚印讲解下。

1. /* I2C initialization function */
   
2. int rt_hw_i2c_init(void)
   
3. {
   
4. ......
   
5.         stm32_i2c_gpio_init(&i2c_obj[i]);
   
6.         result = rt_i2c_bit_add_bus(&i2c_obj[i].i2c2_bus, soft_i2c_config[i].bus_name);
   
7.         RT_ASSERT(result == RT_EOK);
   
8.         stm32_i2c_bus_unlock(&soft_i2c_config[i]);
   
9. ......
   
10. }
    
11. INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_i2c_init);

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②i2c-bit-ops.c：封装底层提供的IO操作函数，实现IIC协议层相关信号操作，提供IIC core核心层对应的操作函数，向IIC core提供的操作方法如下。

1. struct rt_i2c_bus_device_ops
   
2. {
   
3.     rt_size_t (*master_xfer)(struct rt_i2c_bus_device *bus,
   
4.                              struct rt_i2c_msg msgs[],
   
5.                              rt_uint32_t num);
   
6.     rt_size_t (*slave_xfer)(struct rt_i2c_bus_device *bus,
   
7.                             struct rt_i2c_msg msgs[],
   
8.                             rt_uint32_t num);
   
9.     rt_err_t (*i2c_bus_control)(struct rt_i2c_bus_device *bus,
   
10.                                 rt_uint32_t,
    
11.                                 rt_uint32_t);
    
12. };

复制代码

该文件中只实现master_xfer函数，另外两个函数指针设置为NULL。

1. static const struct rt_i2c_bus_device_ops i2c_bit_bus_ops =
   
2. {
   
3.     i2c_bit_xfer,
   
4.     RT_NULL,
   
5.     RT_NULL
   
6. };

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从i2c_bit_xfer 函数我们可以看出，该函数只是只是对底层提供函数的操作的进一步封住，提供核心层（core）使用,struct rt_i2c_bit_ops *ops = bus->priv 取出底层的函数来按照IIC协议来发送数据。

1. static rt_size_t i2c_bit_xfer(struct rt_i2c_bus_device *bus,
   
2.                               struct rt_i2c_msg         msgs[],
   
3.                               rt_uint32_t               num)
   
4. {
   
5.     struct rt_i2c_msg *msg;
   
6.     struct rt_i2c_bit_ops *ops = bus->priv;
   
7. ......
   
8.     i2c_start(ops);
   
9. ......
   
10.     i2c_stop(ops);
    
11. 
    
12.     return ret;
    
13. }

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③i2c_core.c：抽象通用的IIC操作函数供应用层使用，调用i2c-bit-ops.c注册的函数指针master_xfer 完成数据的处理。

1. rt_size_t rt_i2c_transfer(struct rt_i2c_bus_device *bus,
   
2.                           struct rt_i2c_msg         msgs[],
   
3.                           rt_uint32_t               num)
   
4. {
   
5.     rt_size_t ret;
   
6. 
   
7.     if (bus->ops->master_xfer)
   
8.     {
   
9. #ifdef RT_I2C_DEBUG
   
10.         for (ret = 0; ret < num; ret++)
    
11.         {
    
12.             i2c_dbg("msgs[%d] %c, addr=0x%02x, len=%d\n", ret,
    
13.                     (msgs[ret].flags & RT_I2C_RD) ? 'R' : 'W',
    
14.                     msgs[ret].addr, msgs[ret].len);
    
15.         }
    
16. #endif
    
17. 
    
18.         rt_mutex_take(&bus->lock, RT_WAITING_FOREVER);
    
19.         ret = bus->ops->master_xfer(bus, msgs, num);
    
20.         rt_mutex_release(&bus->lock);
    
21. 
    
22.         return ret;
    
23.     }
    
24.     else
    
25.     {
    
26.         i2c_dbg("I2C bus operation not supported\n");
    
27. 
    
28.         return 0;
    
29.     }
    
30. }

复制代码

④i2c_dev.c 文件只是对core层文件的简单处理，BUS注册到驱动的IO设备层，供用户调用使用。

框架的注册层级关系如下：

1. 注册流程:
   
2. rt_hw_i2c_init(void)
   
3. ==>>rt_i2c_bit_add_bus()
   
4.          ==>rt_i2c_bus_device_register()
   
5.                ==>rt_i2c_bus_device_device_init()
   
6.                       ==>rt_device_register()
   
7. 调用关系：
   
8. rt_device_find()
   
9. i2c_bus_device_read()
   
10. ==>rt_i2c_master_recv()
    
11.      ==>rt_i2c_transfer()
    
12.            ==>  bus->ops->master_xfer(bus, msgs, num)<==>i2c_bit_xfer(bus, msgs, num)

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编译时选上IIC，启动后就会发现设备列表里就出现了我们注册的IIC设备了。

上述解索的原因在万能的度上找到答案了贴出来和大家分享下：

在I2C主设备中增加I2C总线恢复程序。

每次I2C主设备复位后，如果检测到SDA数据线被拉低，则控制I2C中的SCL时钟线产生9个时钟脉冲(针对8位数据的情况，“9个clk可以激活”的方法来自NXP的文档，NXP（Philips）作为I2C总线的鼻祖，这样的说法是可信的)，这样I2C从设备就可以完成被挂起的读操作，从死锁状态中恢复过来。

最后推荐两本RT-THREAD的书籍仅供参考：

一本是官方出品的：《嵌入式实时操作系统——RT-Thread设计与实现》

和之前论坛活动送的野火的书《RT-Thread内核实现与应用开发实战指南》

I2C_接口进入_Busy_状态不能退出.pdf (43.75 KB, 下载次数: 2)

2019-10-31 09:16 上传

点击文件名下载附件

1. /**
   
2. * if i2c is locked, this function will unlock it
   
3. *
   
4. * @param stm32 config class
   
5. *
   
6. * @return RT_EOK indicates successful unlock.
   
7. */
   
8. static rt_err_t stm32_i2c_bus_unlock(const struct stm32_soft_i2c_config *cfg)
   
9. {
   
10.     rt_int32_t i = 0;
    
11. 
    
12.     if (PIN_LOW == rt_pin_read(cfg->sda))
    
13.     {
    
14.         while (i++ < 9)
    
15.         {
    
16.             rt_pin_write(cfg->scl, PIN_HIGH);
    
17.             stm32_udelay(100);
    
18.             rt_pin_write(cfg->scl, PIN_LOW);
    
19.             stm32_udelay(100);
    
20.         }
    
21.     }
    
22.     if (PIN_LOW == rt_pin_read(cfg->sda))
    
23.     {
    
24.         return -RT_ERROR;
    
25.     }
    
26. 
    
27.     return RT_EOK;
    
28. }

复制代码

我单片机模拟个IIC 不要 30行代码，用你这 我不得 300行吗

凑合吧！！！

MrJiu 发表于 2019-5-16 13:33
凑合吧！！！

就当自己理解代码的时候留个笔记，回头再看的时候也能找到个记录，登不了啥大雅之堂

andeyqi 发表于 2019-5-16 13:38
就当自己理解代码的时候留个笔记，回头再看的时候也能找到个记录，登不了啥大雅之堂 ...

具体代买我还没看，因为我自己得I2C模拟意见到了无可匹敌得地步。。。当然了，也有可能我和他得思想一样！！！

借牛头哥的宝地，也把我前面写的RTT IIC笔记在这贴个链接，我的是基于LM75传感器写的
http://www.rt-thread.org/qa/thread-10280-1-1.html

3111272 发表于 2019-5-17 10:48
借牛头哥的宝地，也把我前面写的RTT IIC笔记在这贴个链接，我的是基于LM75传感器写的
http://www.rt-threa ...

写的不错，看了你的文章，早点发现就不自己分析了。

MrJiu 发表于 2019-5-17 09:51
具体代买我还没看，因为我自己得I2C模拟意见到了无可匹敌得地步。。。当然了，也有可能我和他得思 ...

里面的SDA被拉低了，IIC总线被锁了，连续拉高拉低SCL线九个周期的解锁总线的是什么原理，了解吗大牛，求指点江山。

andeyqi 发表于 2019-5-17 13:52
里面的SDA被拉低了，IIC总线被锁了，连续拉高拉低SCL线九个周期的解锁总线的是什么原理，了解吗大牛，求 ...

其实主要是看从机得搭配。。。至于SCL9个周期解锁总线，是有点扯蛋。。。估计是想搞个应答吧！！但是从机不配合，也没卵用！！！

MrJiu 发表于 2019-5-17 14:24
其实主要是看从机得搭配。。。至于SCL9个周期解锁总线，是有点扯蛋。。。估计是想搞个应答吧！！但是从机 ...

网上搜索有这么解释的，应该是IIC协议上的规定，感觉应该是靠谱的；
”每次I2C主设备复位后，如果检测到SDA数据线被拉低，则控制I2C中的SCL时钟线产生9个时钟脉冲(针对8位数据的情况，“9个clk可以激活”的方法来自NXP的文档，NXP（Philips）作为I2C总线的鼻祖，这样的说法是可信的)，这样I2C从设备就可以完成被挂起的读操作，从死锁状态中恢复过来。“