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Author: htynkn

bsp/gd32/arm/libraries/gd32_drivers/drv_hw_i2c.c

@@ -116,31 +116,287 @@ static inline void i2c_log_error(struct gd32_i2c *i2c_dev)
     if (i2c_dev->errs & I2C_GD32_ERR_BUSY) LOG_E("I2C bus is busy");
 }
 
+static inline void gd32_i2c_xfer_read(struct gd32_i2c *i2c_obj)
+{
+    const struct gd32_i2c_config *cfg = i2c_obj->config;
+
+    i2c_obj->current->len--;
+    *i2c_obj->current->buf = I2C_DATA(cfg->i2c_periph);
+    i2c_obj->current->buf++;
 
-static inline void i2c_xfer_read(struct gd32_i2c *i2c_obj)
+    /* 如果当前 msg 读完，但总传输长度 > 0，则切换到下一个 msg */
+    if ((i2c_obj->xfer_len > 0U) && (i2c_obj->current->len == 0U))
+    {
+        i2c_obj->current++;
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief 将当前消息缓冲区的一个字节写入 I2C_DATA 寄存器
+ */
+static inline void gd32_i2c_xfer_write(struct gd32_i2c *i2c_obj)
 {
-    
+    const struct gd32_i2c_config *cfg = i2c_obj->config;
+
+    i2c_obj->current->len--;
+    I2C_DATA(cfg->i2c_periph) = *i2c_obj->current->buf;
+    i2c_obj->current->buf++;
+
+    /* 如果当前 msg 写完，但总传输长度 > 0，则切换到下一个 msg */
+    if ((i2c_obj->xfer_len > 0U) && (i2c_obj->current->len == 0U))
+    {
+        i2c_obj->current++;
+    }
 }
 
-static inline void i2c_xfer_write(struct gd32_i2c *i2c_obj)
+/**
+ * @brief 处理 TBE (发送缓冲区为空) 事件
+ */
+static void gd32_i2c_handle_tbe(struct gd32_i2c *i2c_obj)
 {
-   
+    const struct gd32_i2c_config *cfg = i2c_obj->config;
+
+    if (i2c_obj->xfer_len > 0U)
+    {
+        i2c_obj->xfer_len--;
+        if (i2c_obj->xfer_len == 0U)
+        {
+            /* 这是最后一个要发送的数据，关闭缓冲区中断，等待 BTC 中断来确认发送完成 */
+            I2C_CTL1(cfg->i2c_periph) &= ~I2C_CTL1_BUFIE;
+        }
+        gd32_i2c_xfer_write(i2c_obj);
+    }
+    else
+    {
+        /* 所有数据都已发送，且 BTC 事件触发了此函数 */
+        /* 产生 STOP 信号并唤醒等待的线程 */
+        I2C_CTL0(cfg->i2c_periph) |= I2C_CTL0_STOP;
+        rt_completion_done(&i2c_obj->sync_sem);
+    }
 }
 
-static void gd32_i2c_event_handler(struct gd32_i2c *i2c_obj)
+/**
+ * @brief 处理 RBNE (接收缓冲区非空) 事件
+ */
+static void gd32_i2c_handle_rbne(struct gd32_i2c *i2c_obj)
 {
-    
+    const struct gd32_i2c_config *cfg = i2c_obj->config;
+
+    switch (i2c_obj->xfer_len)
+    {
+    case 0:
+        /* 不应该发生，但如果发生了，直接唤醒线程 */
+        rt_completion_done(&i2c_obj->sync_sem);
+        break;
+    case 1:
+        /* 如果总共只读1个字节，在这里读取并唤醒线程 */
+        i2c_obj->xfer_len--;
+        gd32_i2c_xfer_read(i2c_obj);
+        rt_completion_done(&i2c_obj->sync_sem);
+        break;
+    case 2:
+    case 3:
+        /*
+         * 如果总读取长度为2，或总长度>3且剩下3个字节时，
+         * 关闭缓冲区中断，等待 BTC 中断来处理最后几个字节的特殊读取序列。
+         */
+        I2C_CTL1(cfg->i2c_periph) &= ~I2C_CTL1_BUFIE;
+        break;
+    default:
+        /* 正常情况，直接读取数据 */
+        i2c_obj->xfer_len--;
+        gd32_i2c_xfer_read(i2c_obj);
+        break;
+    }
 }
 
-// Error interrupt handler
-static void gd32_i2c_error_handler(struct gd32_i2c *i2c_obj)
+/**
+ * @brief 处理 BTC (字节传输完成) 事件
+ */
+static void gd32_i2c_handle_btc(struct gd32_i2c *i2c_obj)
 {
-    
+    const struct gd32_i2c_config *cfg = i2c_obj->config;
+
+    if (i2c_obj->current->flags & RT_I2C_RD)
+    {
+        /* 读模式下的 BTC */
+        switch (i2c_obj->xfer_len)
+        {
+        case 2:
+            /* 在读取最后两个字节之前，必须产生 STOP 信号 */
+            I2C_CTL0(cfg->i2c_periph) |= I2C_CTL0_STOP;
+            /* 读取最后两个字节 */
+            i2c_obj->xfer_len -= 2;
+            gd32_i2c_xfer_read(i2c_obj);
+            gd32_i2c_xfer_read(i2c_obj);
+            /* 唤醒线程 */
+            rt_completion_done(&i2c_obj->sync_sem);
+            break;
+        case 3:
+            /* 清除 ACKEN 位，这样在收到下一个字节后会回复 NACK */
+            I2C_CTL0(cfg->i2c_periph) &= ~I2C_CTL0_ACKEN;
+            /* 读取倒数第3个字节 */
+            i2c_obj->xfer_len--;
+            gd32_i2c_xfer_read(i2c_obj);
+            /* 等待下一个 BTC 来处理最后两个字节 */
+            break;
+        default:
+            /* 其他情况（不应该发生），按 RBNE 处理 */
+            gd32_i2c_handle_rbne(i2c_obj);
+            break;
+        }
+    }
+    else
+    {
+        /* 写模式下的 BTC 表示最后一个字节已发送完成，可以发 STOP */
+        gd32_i2c_handle_tbe(i2c_obj);
+    }
 }
 
-static rt_err_t i2c_xfer_begin(struct gd32_i2c *i2c_obj)
+/**
+ * @brief 处理 ADDSEND (地址已发送) 事件
+ */
+static void gd32_i2c_handle_addsend(struct gd32_i2c *i2c_obj)
 {
-    
+    const struct gd32_i2c_config *cfg = i2c_obj->config;
+
+    /* 对于1字节读取，在地址发送后就要准备发送 NACK */
+    if ((i2c_obj->current->flags & RT_I2C_RD) && (i2c_obj->xfer_len <= 1U))
+    {
+        I2C_CTL0(cfg->i2c_periph) &= ~I2C_CTL0_ACKEN;
+    }
+
+    /* 清除 ADDSEND 标志位 (通过读取 STAT0 和 STAT1) */
+    (void)I2C_STAT0(cfg->i2c_periph);
+    (void)I2C_STAT1(cfg->i2c_periph);
+
+    /* 处理10位地址读操作的 RESTART */
+    if (i2c_obj->is_restart)
+    {
+        i2c_obj->is_restart = RT_FALSE;
+        i2c_obj->current->flags |= RT_I2C_RD; // 恢复读标志
+        /* 产生 RESTART 信号 */
+        I2C_CTL0(cfg->i2c_periph) |= I2C_CTL0_START;
+        return; /* 提前返回，等待下一个 SBSEND 事件 */
+    }
+
+    /* 对于1字节读取，在地址发送后就要准备发送 STOP */
+    if ((i2c_obj->current->flags & RT_I2C_RD) && (i2c_obj->xfer_len == 1U))
+    {
+        I2C_CTL0(cfg->i2c_periph) |= I2C_CTL0_STOP;
+    }
+}
+
+static void gd32_i2c_event_handler(struct gd32_i2c *i2c_obj)
+{
+    const struct gd32_i2c_config *cfg;
+    uint32_t stat0;
+
+    RT_ASSERT(i2c_obj != RT_NULL);
+    cfg = i2c_obj->config;
+
+    stat0 = I2C_STAT0(cfg->i2c_periph);
+
+    /*
+     * 状态位检查的顺序至关重要，必须与 Zephyr 驱动保持一致，
+     * 以正确处理各种复杂的传输序列。
+     */
+    if (stat0 & I2C_STAT0_SBSEND)
+    {
+        /* 起始位已发送，下一步是发送从机地址 */
+        if (i2c_obj->current->flags & RT_I2C_RD)
+        {
+            I2C_DATA(cfg->i2c_periph) = (i2c_obj->addr1 << 1) | 1;
+        }
+        else
+        {
+            I2C_DATA(cfg->i2c_periph) = (i2c_obj->addr1 << 1) | 0;
+        }
+    }
+    else if (stat0 & I2C_STAT0_ADD10SEND)
+    {
+        /* 10位地址的第一个字节已发送，现在发送第二个字节 */
+        I2C_DATA(cfg->i2c_periph) = i2c_obj->addr2;
+    }
+    else if (stat0 & I2C_STAT0_ADDSEND)
+    {
+        /* 从机地址已发送且收到 ACK */
+        gd32_i2c_handle_addsend(i2c_obj);
+    }
+    /*
+     * 必须先检查 BTC，因为 BTC 是 TBE 和 RBNE 的超集。
+     * 在某些序列中（如读操作的结尾），硬件会同时置位 BTC 和 RBNE，
+     * 此时必须由 BTC 的逻辑来处理。
+     */
+    else if (stat0 & I2C_STAT0_BTC)
+    {
+        /* 字节传输完成 */
+        gd32_i2c_handle_btc(i2c_obj);
+    }
+    else if (stat0 & I2C_STAT0_RBNE)
+    {
+        /* 接收缓冲区非空 */
+        gd32_i2c_handle_rbne(i2c_obj);
+    }
+    else if (stat0 & I2C_STAT0_TBE)
+    {
+        /* 发送缓冲区为空 */
+        gd32_i2c_handle_tbe(i2c_obj);
+    }
+}
+
+void gd32_i2c_error_handler(struct gd32_i2c *i2c_obj)
+{
+    const struct gd32_i2c_config *cfg;
+    uint32_t stat0;
+
+    RT_ASSERT(i2c_obj != RT_NULL);
+    cfg = i2c_obj->config;
+
+    /* 读取状态寄存器以检查错误标志 */
+    stat0 = I2C_STAT0(cfg->i2c_periph);
+
+    /* 1. 检查总线错误 (BERR) */
+    if (stat0 & I2C_STAT0_BERR)
+    {
+        /* 清除 BERR 标志位 (通过写0) */
+        I2C_STAT0(cfg->i2c_periph) &= ~I2C_STAT0_BERR;
+        /* 在运行时对象中记录错误类型 */
+        i2c_obj->errs |= I2C_GD32_ERR_BERR;
+    }
+
+    /* 2. 检查仲裁丢失 (LOSTARB) */
+    if (stat0 & I2C_STAT0_LOSTARB)
+    {
+        /* 清除 LOSTARB 标志位 */
+        I2C_STAT0(cfg->i2c_periph) &= ~I2C_STAT0_LOSTARB;
+        i2c_obj->errs |= I2C_GD32_ERR_LARB;
+    }
+
+    /* 3. 检查应答失败 (AERR) */
+    if (stat0 & I2C_STAT0_AERR)
+    {
+        /* 清除 AERR 标志位 */
+        I2C_STAT0(cfg->i2c_periph) &= ~I2C_STAT0_AERR;
+        i2c_obj->errs |= I2C_GD32_ERR_AERR;
+    }
+
+    /* 4. 如果记录到了任何错误 */
+    if (i2c_obj->errs != 0)
+    {
+        /*
+         * 发生错误后，硬件可能处于不确定状态。
+         * 发送一个 STOP 信号是让总线恢复到已知空闲状态的最佳方式。
+         */
+        I2C_CTL0(cfg->i2c_periph) |= I2C_CTL0_STOP;
+
+        /*
+         * 唤醒在 master_xfer 中等待的线程。
+         * master_xfer 函数会检查 i2c_obj->errs，发现非零后，
+         * 就会记录错误日志并向上层返回错误码。
+         */
+        rt_completion_done(&i2c_obj->sync_sem);
+    }
 }
 
 static rt_ssize_t gd32_i2c_master_xfer(struct rt_i2c_bus_device *bus, struct rt_i2c_msg msgs[], rt_uint32_t num)