GD32 I2C外设详介绍

好的 👍

你贴的这些 enum 定义其实就是 GD32（或 STM32 类似外设）的 I2C 外设状态标志位、事件中断标志位、以及中断使能位。

我给你拆开讲，每类标志什么意思，在哪些场景会用到。

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一、I2C 标志位（i2c_flag_enum）

这些是 I2C 外设硬件寄存器里的状态位，用来 反映当前 I2C 总线或控制器的状态。

STAT0（状态寄存器 0）

• I2C_FLAG_SBSEND：主机模式下，Start 信号已发出。
• I2C_FLAG_ADDSEND：地址已发送（主机模式），或作为从机接收到自己的地址并匹配成功。
• I2C_FLAG_BTC：字节传输完成。表示 8bit 数据和 ACK/NACK 已经完成。
• I2C_FLAG_ADD10SEND：10bit 地址模式下，高位地址已发出。
• I2C_FLAG_STPDET：从机模式下，检测到 STOP 条件。
• I2C_FLAG_RBNE：接收缓冲区非空，有数据可读。
• I2C_FLAG_TBE：发送缓冲区空，可以写入数据。
• I2C_FLAG_BERR：总线错误（出现了非预期的 START/STOP）。
• I2C_FLAG_LOSTARB：主模式下，仲裁丢失（总线上别的主机更强）。
• I2C_FLAG_AERR：应答错误（对方没有回应 ACK）。
• I2C_FLAG_OUERR：从机模式下，溢出/欠载错误。
• I2C_FLAG_PECERR：接收时的 PEC 校验错误（主要用于 SMBus）。
• I2C_FLAG_SMBTO：SMBus 超时。
• I2C_FLAG_SMBALT：SMBus Alert 事件。

STAT1（状态寄存器 1）

• I2C_FLAG_MASTER：当前是否在 主机模式。
• I2C_FLAG_I2CBSY：I2C 总线忙标志。
• I2C_FLAG_TR：传输方向（1=发送器，0=接收器）。
• I2C_FLAG_RXGC：收到 通用呼叫地址 0x00。
• I2C_FLAG_DEFSMB：收到 SMBus 默认地址。
• I2C_FLAG_HSTSMB：从机模式下检测到 SMBus 主机头。
• I2C_FLAG_DUMOD：双地址模式下，指示匹配到哪个地址。

SAMCS（扩展寄存器）

主要是帧同步控制：

• I2C_FLAG_TFF：发送帧下降沿标志。
• I2C_FLAG_TFR：发送帧上升沿标志。
• I2C_FLAG_RFF：接收帧下降沿标志。
• I2C_FLAG_RFR：接收帧上升沿标志。

（这几个一般用得少，主要是同步应用或 SMBus）

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二、I2C 中断标志位（i2c_interrupt_flag_enum）

这些是在 中断服务程序里用来判断触发源的标志位 。

区别在于：

• 它们不仅仅检查状态寄存器，还要求对应的中断使能位有效。
• 举例：I2C_INT_FLAG_RBNE = RBNE（数据可读） && 中断使能打开。

所以，中断函数里通常写：

if (i2c_interrupt_flag_get(I2C0, I2C_INT_FLAG_RBNE)) {
    // 有数据可读
}

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三、I2C 中断使能位（i2c_interrupt_enum）

这些是控制 是否允许某些中断触发 NVIC：

• I2C_INT_ERR：错误中断（仲裁丢失、总线错误、ACK 错误等）。
• I2C_INT_EV：事件中断（Start 发送、地址匹配、停止条件、字节传输完成等）。
• I2C_INT_BUF：缓冲中断（TXE=发送缓冲空，RXNE=接收缓冲非空）。
• I2C_INT_TFF / TFR / RFF / RFR：对应 SAMCS 帧同步中断。

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总结（适合你作为初学者的理解）

1. FLAG（状态位） → 只表示硬件状态，可以 polling 查询。
2. INT_FLAG（中断标志位） → 在中断里用来判断是哪个事件触发的。
3. INT（中断使能） → 决定是否把事件推送到 NVIC 触发 ISR。

一个常见使用场景：

• 发送数据：等 TBE（发送缓冲空），写入数据寄存器。
• 接收数据：等 RBNE（接收缓冲非空），读数据寄存器。
• 发生错误：判断 BERR / AERR / LOSTARB。

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要不要我帮你整理一个 最小 I2C 主机发送/接收流程（基于这些标志位的 polling 版），你直接能拿来参考？

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好的 👍 你这张图是 GD32 I2C 控制寄存器 1（I2C_CTL1） 的说明，

我帮你重点解读 bit9 -- EVIE (事件中断使能)：

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📍 bit9: EVIE --- 事件中断使能

• 位名称：EVIE (Event interrupt enable)
• 位位置：CTL1[9]
• 功能 ：控制 I2C 事件中断 是否生效

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🔹 取值说明：

• 0 = 禁用事件中断

  • I2C 的各种事件不会触发中断请求（CPU 需要通过轮询方式检测标志位）。

• 1 = 使能事件中断

  • 当以下事件标志位被置位时，会触发中断：

    • SBSEND（起始位已发送）
    • ADDSEND（地址已发送 / 匹配）
    • ADD10SEND（10位地址发送完成）
    • STPDET（停止条件检测到）
    • BTC（字节传输完成）

  • 但是注意：这些事件中断 是否真正产生 还取决于其他相关位是否打开，例如：

    • 若同时设置了 BUFIE=1 ，那么当 TBE=1 或 RBNE=1 时也会触发中断。
    • 如果 BUFIE=0 ，则 TBE/RBNE 不会触发中断。

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🔹 总结

• EVIE = 0 → CPU 只能靠轮询标志位来判断 I2C 事件。

• EVIE = 1 → I2C 硬件会在检测到关键事件（起始、地址、停止、传输完成等）时主动触发中断。

• 典型用途 ：在 I2C 主机/从机驱动中，事件中断用来 驱动状态机切换，比如：

  • 起始条件产生 → 发送地址
  • 地址匹配 → 进入读/写阶段
  • 传输完成 → 进入下一步

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要不要我帮你把 EVIE + BUFIE + ERRIE 三个使能位整理成一个 中断分类表（事件/缓冲区/错误），这样你一眼就能看出 I2C 驱动中是如何区分这三类中断的？

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IIC中断接收发送数据处理流程

很好，这段 i2cx_event_irq_handler 是 I²C 事件中断服务函数（ISR） ，主要实现 I²C 主机模式下的读写流程 ，采用状态机（i2c_write_process 和 i2c_read_process）控制。

我给你分成 写流程 和 读流程 两块来解读。

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🔹 1. 写流程 (i2c_process_flag == RESET)

写流程主要步骤：

1. 发送设备地址 I2C_SEND_ADDRESS_FIRST

   • 检测 SBSEND=1（START 发送完成）。
   • 调用 i2c_master_addressing() → 发送设备地址 + 写位（W）。
   • 下一步 → I2C_CLEAR_ADDRESS_FLAG_FIRST。

2. 清除地址应答标志 I2C_CLEAR_ADDRESS_FLAG_FIRST

   • 检测 ADDSEND=1（从机收到了地址并应答）。
   • 清除该标志。
   • 下一步 → I2C_TRANSMIT_WRITE_READ_ADD。

3. 发送寄存器地址 I2C_TRANSMIT_WRITE_READ_ADD

   • 检测 TBE=1（发送缓冲区空）。
   • 把要操作的寄存器地址（i2c_write_dress）写到 I2C_DATA。
   • 等待 BTC=1（传输完成）。
   • 下一步 → I2C_TRANSMIT_DATA。

4. 发送数据内容 I2C_TRANSMIT_DATA

   • 检测 TBE=1。
   • 写数据到 I2C_DATA，更新指针和剩余字节计数。
   • 如果数据发完 → 下一步 → I2C_STOP。

5. 结束通信 I2C_STOP

   • 发送 STOP 条件。
   • 关闭 I²C 中断（ERR、BUF、EV）。
   • 状态机复位 → I2C_SEND_ADDRESS_FIRST，等待下次写操作。

📍 总结：写流程就是 → START → 设备地址 → 寄存器地址 → 数据 → STOP。

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🔹 2. 读流程 (i2c_process_flag == SET)

读流程比写稍复杂，因为一般要先写寄存器地址，再重新启动读。

1. 发送设备地址（写方向） I2C_SEND_ADDRESS_FIRST

   • SBSEND=1 时，发设备地址（写）。
   • 下一步 → I2C_CLEAR_ADDRESS_FLAG_FIRST。

2. 清除地址应答标志 I2C_CLEAR_ADDRESS_FLAG_FIRST

   • ADDSEND=1 → 从机应答。
   • 清除标志。
   • 下一步 → I2C_TRANSMIT_WRITE_READ_ADD。

3. 发送要读取的寄存器地址 I2C_TRANSMIT_WRITE_READ_ADD

   • TBE=1 时，写寄存器地址（i2c_read_dress）。
   • 等 BTC=1，发送完成。
   • 发送 STOP → 等 STOP 完成。
   • 再次发送 START（重新进入读模式）。
   • 下一步 → I2C_SEND_ADDRESS_SECOND。

4. 发送设备地址（读方向） I2C_SEND_ADDRESS_SECOND

   • SBSEND=1 → 发设备地址（读）。
   • 如果读取字节数小于 3，提前关闭 ACK（避免多读）。
   • 下一步 → I2C_CLEAR_ADDRESS_FLAG_SECOND。

5. 清除地址应答标志（二次） I2C_CLEAR_ADDRESS_FLAG_SECOND

   • ADDSEND=1 → 清除标志。
   • 如果只读 1 或 2 个字节 → 关闭 ACK。
   • 下一步 → I2C_TRANSMIT_DATA。

6. 接收数据 I2C_TRANSMIT_DATA

   • RBNE=1（接收缓冲非空） → 读一个字节到 *i2c_read。

   • 字节计数递减。

   • 如果剩 3 个字节时 → 等 BTC=1 再关闭 ACK（保证最后几个字节正确处理）。

   • 当字节读完：

     • 发送 STOP。
     • 关闭中断。
     • 状态机复位，i2c_process_flag=RESET。

📍 总结：读流程就是 → START → 写设备地址 + 寄存器地址 → STOP → 再 START → 设备地址（读） → 收数据 → STOP。

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🔹 整体理解

这个 中断服务函数 实现了 I²C 读写的完整状态机：

• 写数据 ：

  START → 地址（写） → 寄存器地址 → 数据 → STOP。

• 读数据 ：

  START → 地址（写） → 寄存器地址 → STOP → 再 START → 地址（读） → 接收数据 → STOP。

通过中断判断 SBSEND/ADDSEND/TBE/RBNE/BTC 等标志位，逐步推进流程，避免阻塞式等待。

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要不要我帮你画一个 时序图（SCL/SDA 波形 + 状态机切换），把这段流程更直观地可视化？

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I2C读取数据样例

I2C read 一个字节数据（不读了给一个NACK）

I2C read 多个字节数据（读一个字节给一个ACK，不读了 给个NACK ）

I2C写入数据样例