STM32 CubeMX中I2C中断方式与DMA方式对比

文章目录

前言

在STM32 CubeMX环境中，I2C（Inter-Integrated Circuit）通信协议的实现可以采用中断方式或DMA（Direct Memory Access）方式。中断方式通过触发中断来处理数据传输，而DMA方式则利用直接内存访问技术来实现数据传输，减轻了CPU的负担。在选择I2C通信方式时，开发者需要根据具体的应用需求和性能要求来选择合适的方式。STM32 CubeMX提供了图形化配置工具，使得配置I2C通信方式变得更加便捷。

一、I2C中断方式

1.1 CubeMX配置I2C中断

找到连接，I2C，然后点击NVIC设置，使能中断（框框里面的要打勾）：

设置完后，生成代码即可

1.2 I2C中断函数使用

Master模式

我们可以使用下面的函数进行Master模式的中断读写：

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Master_Transmit_IT(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, 
uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Master_Receive_IT(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, 
uint8_t *pData, uint16_t Size);

参数说明：
I2C_HandleTypeDef *hi2c 使用哪个 I2C 控制器
uint16_t DevAddress 设备地址，需要把 7 位地址左移 1 位
uint8_t *pData 数据 buffer
uint16_t Size 数据个数
返回值 HAL_OK：成功
HAL_BUSY：总线忙

这些IT后缀的函数，他只是使能中断，发出Start信号，他会立刻返回
当我们的回调函数调用，代码他传输完成了

回调函数：
如果传输完成或出错，如下回调函数会被调用：

/* 主设备发送完成回调函数 */
void HAL_I2C_MasterTxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c);
/* 主设备接收完成回调函数 */
void HAL_I2C_MasterRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c);
/* 出错回调函数 */
void HAL_I2C_ErrorCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)

Mem模式

可以使用下面的函数进行Mem模式中断的发送：

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Write_IT(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, 
uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Read_IT(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t 
MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size);

如果传输完成或出错，如下回调函数会被调用：

/* MEM模式发送完成回调函数 */
void HAL_I2C_MemTxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c);
/* MEM模式接收完成回调函数 */
void HAL_I2C_MemRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c);
/* 出错回调函数 */
void HAL_I2C_ErrorCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)

1.3 DMA方式发送和接收

CubeMX配置IIC DMA方式

我们打开I2C设置界面，点击DMA设置，添加DMA通道I2C_TX,I2C_RX

Master模式

使用 DMA 方式写 I2C 设备、读 I2C 设备函数原型如下：

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, 
uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Master_Receive_DMA(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, 
uint8_t *pData, uint16_t Size);

DMA的中断回调和普通的Master回调函数是一致的。

Mem模式

使用 DMA Mem 方式写 I2C 设备、读 I2C 设备函数原型如下

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Write_DMA(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, 
uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size);
HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Read_DMA(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, 
uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size);

DMA的中断回调和普通的Mem回调函数是一致的。

总结

在STM32 CubeMX环境中，可以选择中断方式或DMA方式来实现I2C通信，每种方式都有其特点和适用场景。中断方式适用于对实时性要求较高、数据量较小的情况，而DMA方式则适用于大数据量传输和减轻CPU负担的场景。通过STM32 CubeMX提供的图形化配置工具，开发者可以根据具体需求选择合适的通信方式，并进行相应的配置，从而更加高效地实现I2C通信功能。