浅谈STM32L071硬件I2C挂死

STM32的IIC问题一直存在，在网上也被很多人吐槽，然而FAE告诉我，硬件IIC的问题在F1，F3，F4系列单片机存在，而在L0上已经解决了，然而这几天调试加密芯片和显示芯片，都是IIC芯片，却再一次证明，L0系列的IIC一样存在问题，

FAE告诉我是我的配置问题，故写这篇文章，如果是我配置问题，希望得到高人指点，再次感激不尽。

配置代码：

void MX_I2C1_Init(void)
{

  hi2c1.Instance = I2C1;
  hi2c1.Init.Timing = 0x00707CBB;
  hi2c1.Init.OwnAddress1 = ;
  hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
  hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
  hi2c1.Init.OwnAddress2 = ;
  hi2c1.Init.OwnAddress2Masks = I2C_OA2_NOMASK;
  hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
  hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
  if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK)
  {
    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }

    /**Configure Analogue filter
    */
  if (HAL_I2CEx_ConfigAnalogFilter(&hi2c1, I2C_ANALOGFILTER_ENABLE) != HAL_OK)
  {
    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }

    /**Configure Digital filter
    */
  if (HAL_I2CEx_ConfigDigitalFilter(&hi2c1, ) != HAL_OK)
  {
    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }

}

void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef* i2cHandle)
{
  unsigned char i;

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  if(i2cHandle->Instance==I2C1)
  {
      __HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE();
      __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

      /*I2C1 GPIO Configuration
          PB8     ------> I2C1_SCL
          PB9     ------> I2C1_SDA
       */
      GPIO_InitStruct.Pin = I2C_SCL_Pin|I2C_SDA_Pin;
      GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
      GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
      GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
      GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF4_I2C1;
      HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  }
}

void HAL_I2C_MspDeInit(I2C_HandleTypeDef* i2cHandle)
{

  if(i2cHandle->Instance==I2C1)
  {
      __HAL_RCC_I2C1_CLK_DISABLE();
      /*I2C1 GPIO Configuration
          PB8     ------> I2C1_SCL
          PB9     ------> I2C1_SDA
        */
      HAL_GPIO_DeInit(GPIOB, I2C_SCL_Pin|I2C_SDA_Pin);
  }
} 

现象：程序调用HAL_I2C_Master_Transmit()，如果代码中有其它中断，就很容易传输失败：

status = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SLAVE_IIC_ADDR, i2c_data, 2, 2)
error_status = HAL_I2C_GetState(&hi2c1);
printf("err1:%02x -- err2:%02x\r\n",status,error_status);

查看到的是status基本就是HAL_BUSY，error_status基本就是HAL_I2C_STATE_BUSY_TX，用逻辑分析仪查看I2C，即使重新调用HAL_I2C_Master_Transmit()，也没看到有波形出来，用万用表量出来SDA是高电平，SCL是低电平。

在网上搜索STM32硬件I2C锁死，能搜到几篇有参考性的文章，其中下面这篇参考性意义很大，在此非常感谢：

http://blog.csdn.net/dldw8816/article/details/51579781

由于芯片不一样，所以方法也不一样，但思路是一样的，我贴上我的解决方法：

查看datasheet上寄存器的描述，清零PE，就可以清除I2C的所有错误状态。

void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef* i2cHandle)
{
  unsigned char i;

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  if(i2cHandle->Instance==I2C1)
  {
      __HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE();
      __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

      GPIO_InitStruct.Pin    = I2C_SCL_Pin|I2C_SDA_Pin;
      GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
      GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_NOPULL;
      GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
      HAL_GPIO_Init(I2C_SCL_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

      HAL_GPIO_WritePin(I2C_SCL_GPIO_Port, I2C_SCL_Pin, GPIO_PIN_SET);
      HAL_GPIO_WritePin(I2C_SDA_GPIO_Port, I2C_SDA_Pin, GPIO_PIN_SET);   /*force to release I2C bus*/

      __HAL_I2C_DISABLE(i2cHandle);
      for(i=0;i<100;i++);              /*delay awhile*/
      __HAL_I2C_ENABLE(i2cHandle);

      /*I2C1 GPIO Configuration
          PB8     ------> I2C1_SCL
          PB9     ------> I2C1_SDA
       */
      GPIO_InitStruct.Pin = I2C_SCL_Pin|I2C_SDA_Pin;
      GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
      GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
      GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
      GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF4_I2C1;
      HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  }
}

void I2C_Reset(void)
{
    HAL_I2C_MspDeInit(&hi2c1);
    HAL_I2C_MspInit(&hi2c1);
}

如果单单这么做，然后在I2C传输返回值不是HAL_OK的时候调用I2C_Reset，也不能解决问题，仍然返回HAL_BUSY,于是查看发送源码，发现STM32的库函数里面软件实现了一个状态机，需要将这个状态机恢复到初始状态，代码如下：

        do{
             status = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SLAVE_IIC_ADDR, i2c_data, , );
             if(status != HAL_OK)
             {
                 I2C_Reset();
#if 1
                 error_status = HAL_I2C_GetState(&hi2c1);
                 printf("err1:%02x -- err2:%02x\r\n",status,error_status);
#endif
                 __HAL_I2C_CLEAR_FLAG(&hi2c1, I2C_FLAG_STOPF); /* Clear STOP Flag */
                 I2C_RESET_CR2(&hi2c1);                        /* Clear Configuration Register 2 */
                 hi2c1.State = HAL_I2C_STATE_READY;
                 hi2c1.Mode  = HAL_I2C_MODE_NONE;
                 __HAL_UNLOCK(&hi2c1);                              /* Process Unlocked */
             }

        }while(status != HAL_OK);

这样测下来I2C发生错误之后，就可以重新初始化总线了，测试了一上午，查看串口打印出来的log，能看到printf("err1:%02x -- err2:%02x\r\n",status,error_status);这条消息，但我的代码可以修复I2C。

下面两篇文章，一篇是ST官方的解决方案，一篇是网上没有署名的大神写的文档，再次非常感谢！

STM32-I2C-接口进入-Busy-状态不能退出.pdf

解决STM32-I2C接口死锁在BUSY状态的问题.pdf