[STM32] 17. I2C 통신 함수 종류

📌 1. 주요 I2C HAL 함수

STM32Cube HAL 기능을 기반으로 차단 모드, 인터럽트 모드 또는 DMA 모드의 3가지 모드로 I2C 데이터 전송을 수행할 수 있다.

⚙️ 1. Blocking Mode

통신은 폴링 모드로 수행되며, 모든 데이터 처리 상태는 전송 완료 후 동일한 기능으로 반환된다.

• HAL_I2C_Master_Transmit()
• HAL_I2C_Master_Receive()
• HAL_I2C_Slave_Transmit()
• HAL_I2C_Slave_Receive()
• HAL_I2C_Mem_Write()
• HAL_I2C_Mem_Read()

⚙️ 2. Non-Blocking Mode

통신은 Interrupts 또는 DMA를 사용하여 수행되며, 이러한 함수는 전송 시작 상태를 반환한다.

인터럽트 모드를 사용할 때는 전용 I2C IRQ를 통해, DMA 모드를 사용할 때는 DMA IRQ를 통해 데이터 처리가 종료됨을 알 수 있다.

Interrupt Mode

• HAL_I2C_Master_Transmit_IT()
• HAL_I2C_Master_Receive_IT()
• HAL_I2C_Slave_Transmit_IT()
• HAL_I2C_Slave_Receive_IT()
• HAL_I2C_Mem_Write_IT()
• HAL_I2C_Mem_Read_IT()

DMA Mode

• HAL_I2C_Master_Transmit_DMA()
• HAL_I2C_Master_Receive_DMA()
• HAL_I2C_Slave_Transmit_DMA()
• HAL_I2C_Slave_Receive_DMA()
• HAL_I2C_Mem_Write_DMA()
• HAL_I2C_Mem_Read_DMA()

📌 2. I2C 설정

⚙️ 1. STM32CubeMX 프로젝트 열기

⚙️ 2. I2C 설정

⚙️ 3. I2C 파라미터 설정

📌 3. 코드

🔗 1. HAL_StatusTypeDef

HAL_I2C 함수들의 반환 자료형인 StatusTypeDef의 정의는 다음과 같다.

typedef enum{
  HAL_I2C_STATE_RESET             = 0x00U,   /*!< Peripheral is not yet Initialized         */
  HAL_I2C_STATE_READY             = 0x20U,   /*!< Peripheral Initialized and ready for use  */
  HAL_I2C_STATE_BUSY              = 0x24U,   /*!< An internal process is ongoing            */
  HAL_I2C_STATE_BUSY_TX           = 0x21U,   /*!< Data Transmission process is ongoing      */
  HAL_I2C_STATE_BUSY_RX           = 0x22U,   /*!< Data Reception process is ongoing         */
  HAL_I2C_STATE_LISTEN            = 0x28U,   /*!< Address Listen Mode is ongoing            */
  HAL_I2C_STATE_BUSY_TX_LISTEN    = 0x29U,   /*!< Address Listen Mode and Data Transmission
                                                 process is ongoing                         */
  HAL_I2C_STATE_BUSY_RX_LISTEN    = 0x2AU,   /*!< Address Listen Mode and Data Reception
                                                 process is ongoing                         */
  HAL_I2C_STATE_ABORT             = 0x60U,   /*!< Abort user request ongoing                */
  HAL_I2C_STATE_TIMEOUT           = 0xA0U,   /*!< Timeout state                             */
  HAL_I2C_STATE_ERROR             = 0xE0U    /*!< Error                                     */

}HAL_I2C_StateTypeDef;

🔗 2. HAL_I2C_Master_Transmit

특정 I2C Slave에 바이트 데이터를 보내는 함수이다.

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Master_Transmit(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

• hi2c: I2C 핸들의 주소
• DevAddress: I2C Slave의 8bit 주소
• pData: 버퍼 배열의 주소
• Size: 전송할 데이터의 바이트 수
• Timeout: 최대 지연 시간 [ms]

🔗 3. HAL_I2C_Mem_Write

I2C를 통하여 Repeated Start 명령을 주기 위해서는 다음과 같은 함수들을 이용한다.
단순히 HAL_I2C_Master_Write와 HAL_I2C_Master_Read를 연달아 호출하는 것으로는 정상 작동 하지 않는다.
하지만 다음과 같은 함수를 통하여 쉽게 사용할 수 있다.

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Write(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

• hi2c : I2C 핸들의 주소
• DevAddress : I2C Slave의 주소MemAddress : I2C Slave에서 쓰기 할 레지스터의 주소
• MemAddSize : 주소의 바이트 수(1byte->1, 2byte->2)
• pData : 버퍼 배열의 주소
• Size : 레지스터에 쓰기 할 바이트 수
• Timeout : 최대 지연 시간 [ms]

🔗 4. HAL_I2C_GetState

현재 I2C Peripheral의 상태를 반환한다.

HAL_I2C_StateTypeDef HAL_I2C_GetState(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
#define SLAVE_ADDR 0x27 << 1
HAL_StatusTypeDef error;
uint8_t buffer[128] = {0x3F, 0xDD, 0x54};
error = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SLAVE_ADDR, buffer, 3, HAL_MAX_DELAY);
if (error != HAL_OK) while();

// I2C의 전송이 완료될 때까지 대기
while(HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY);

HAL_I2C_GetError

정수 형태의 에러 코드를 반환하는 코드이다.

uint32_t HAL_I2C_GetError(I2C_HandleTypeDef *hi2c)

#define HAL_I2C_ERROR_NONE       0x00000000U    /*!< No error           */
#define HAL_I2C_ERROR_BERR       0x00000001U    /*!< BERR error         */
#define HAL_I2C_ERROR_ARLO       0x00000002U    /*!< ARLO error         */
#define HAL_I2C_ERROR_AF         0x00000004U    /*!< AF error           */
#define HAL_I2C_ERROR_OVR        0x00000008U    /*!< OVR error          */
#define HAL_I2C_ERROR_DMA        0x00000010U    /*!< DMA transfer error */
#define HAL_I2C_ERROR_TIMEOUT    0x00000020U    /*!< Timeout Error      */