I2C_TwoBoard_CommunicationMaster_Polling on CLing

PUYA I2C — 主机轮询通信（HAL 库）

Tue, 08 Sep 2026 14:52:21 +0800

I2C — 主机轮询通信（HAL 库）

固件库: PY32F0xx_Firmware V1.5.0
芯片: PY32F030
源文件: PUYA/PY32F0xx_Firmware_V1.5.0/Projects/PY32F030-STK/Example/I2C/I2C_TwoBoard_CommunicationMaster_Polling/Src/main.c

功能简介

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种两线制（SCL 时钟 + SDA 数据）、半双工、一主多从的串行总线，常用于连接 EEPROM、传感器、OLED 屏等。

本示例演示主机（Master）工作方式：

主机先向从机地址 0xA0 发送 15 字节；
再向同一地址接收 15 字节（示例用两块板回环对接，从机把收到的数据原样发回）；
CPU 用轮询方式等待每笔传输完成（HAL_I2C_Master_Transmit/Receive 内部即轮询）；
收发一致则点亮绿灯，不一致则闪烁报警。

虽然工程里函数名带 Master，实际传输由 HAL_I2C_Master_Transmit/Receive 完成，内部是轮询等待，符合“主机轮询通信”的教学目标。

硬件准备

两块 PY32F030 开发板（一主一从），或用一块板把 SDA/SCL 自连做回环
SCL、SDA 各接 4.7kΩ 上拉电阻到 VDD（I2C 开漏总线必须上拉）
交叉连接：主 SCL↔从 SCL，主 SDA↔从 SDA，共地
串口/LED 用于观察结果

完整代码（主机部分）

#include "main.h"

#define DATA_LENGTH      15                /* 数据长度 */
#define I2C_ADDRESS      0xA0              /* 从机地址（7 位地址左移后的写地址） */
#define I2C_SPEEDCLOCK   100000           /* 通信速率 100K */
#define I2C_DUTYCYCLE    I2C_DUTYCYCLE_16_9 /* 快速模式占空比 */

I2C_HandleTypeDef I2cHandle;
uint8_t aTxBuffer[15] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15};
uint8_t aRxBuffer[15] = {0};

int main(void)
{
  HAL_Init();

  /* 初始化 LED 与按键 */
  BSP_LED_Init(LED_GREEN);
  BSP_PB_Init(BUTTON_KEY, BUTTON_MODE_GPIO);

  /* I2C 参数配置 */
  I2cHandle.Instance           = I2C;             /* PY32F0xx 的 I2C 外设名 */
  I2cHandle.Init.ClockSpeed    = I2C_SPEEDCLOCK;   /* 100K */
  I2cHandle.Init.DutyCycle     = I2C_DUTYCYCLE;    /* 快速模式占空比 */
  I2cHandle.Init.OwnAddress1   = I2C_ADDRESS;      /* 自身地址（主模式可不严格） */
  I2cHandle.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
  I2cHandle.Init.NoStretchMode   = I2C_NOSTRETCH_DISABLE; /* 允许时钟拉伸 */
  if (HAL_I2C_Init(&I2cHandle) != HAL_OK)
  {
    APP_ErrorHandler();
  }

  /* 等待用户按键按下，再开始通信（避免一上电就发） */
  while (BSP_PB_GetState(BUTTON_KEY) == 1) {}

  /* 主机发送 15 字节，超时 5000ms */
  while (HAL_I2C_Master_Transmit(&I2cHandle, I2C_ADDRESS,
                                 (uint8_t *)aTxBuffer, DATA_LENGTH, 5000) != HAL_OK)
  {
    APP_ErrorHandler();
  }
  while (HAL_I2C_GetState(&I2cHandle) != HAL_I2C_STATE_READY); /* 等发送完成 */

  /* 主机接收 15 字节 */
  while (HAL_I2C_Master_Receive(&I2cHandle, I2C_ADDRESS,
                                (uint8_t *)aRxBuffer, DATA_LENGTH, 5000) != HAL_OK)
  {
    APP_ErrorHandler();
  }
  while (HAL_I2C_GetState(&I2cHandle) != HAL_I2C_STATE_READY);

  /* 校验收发数据 */
  APP_CheckEndOfTransfer();

  while (1) {}
}

/* 比较发送与接收缓冲；一致亮灯，否则闪烁 */
static void APP_CheckEndOfTransfer(void)
{
  if (APP_Buffercmp8((uint8_t*)aTxBuffer, (uint8_t*)aRxBuffer, DATA_LENGTH))
    APP_LedBlinking();
  else
    BSP_LED_On(LED_GREEN);
}

代码分段讲解

1. 地址说明

I2C_ADDRESS = 0xA0 是含读写位的 8 位地址（即 7 位地址 0x50 左移 1 位）。HAL 的 HAL_I2C_Master_Transmit/Receive 内部会自动根据读/写把最低位置 0/1，调用时直接传 0xA0 即可（底层会有兼容处理）。实际对接外部芯片时，请以其数据手册给出的 7 位地址为准。

2. 速率与占空比

ClockSpeed = 100000：标准模式 100kbps；可改 400000 进入快速模式。
快速模式下 DutyCycle 控制 SCL 高低电平比（16_9 或 2）。

3. 轮询方式

HAL_I2C_Master_Transmit(..., Timeout) 内部不断查询状态寄存器直到完成或超时，期间 CPU 被占用，简单但效率低。对性能敏感的场景可改用 IT（中断）或 DMA 版本（同目录有 I2C_TwoBoard_CommunicationMaster_IT / _DMA）。

4. 时钟拉伸

NoStretchMode = DISABLE 表示允许从机在忙时拉低 SCL（时钟拉伸），这是 I2C 规范允许的流控机制，绝大多数从机需要。

实验现象

按下用户键后，主机发送 1~15；
若从机把数据原样返回，主机收到一致数据，绿灯常亮；
若数据不一致或总线异常，绿灯以 500ms 周期闪烁报警。

常见问题

总线卡死 / 收不到数据？
- SCL、SDA 必须有上拉电阻（4.7kΩ 到 VDD），开漏总线无上拉无法拉高。
- 检查接线：SCL↔SCL、SDA↔SDA、主从共地。
- 确认从机地址与数据手册一致（区分 7 位 / 8 位地址）。
HAL_I2C_Master_Transmit 返回 HAL_BUSY/HAL_TIMEOUT？
- 总线可能被某次异常拉低（SDA 卡在低）。可尝试复位或从机重新上电。
- 适当增大 Timeout（如 5000ms）。
写 EEPROM 后马上读不到？
- EEPROM 写周期约 5ms，需在写后延时再读。
如何只读单字节传感器（如温湿度）？
- 先 HAL_I2C_Master_Transmit 发寄存器地址，再 HAL_I2C_Master_Receive 读数据（即“写寄存器指针 + 读数据”组合）。

小结

I2C 主机轮询三步：初始化 HAL_I2C_Init → Master_Transmit 发 → Master_Receive 收。
总线必须上拉，地址要与从机匹配，主从共地。
轮询版代码最简单，适合初学；追求效率改用 IT/DMA 版。

拓展应用

驱动 OLED（SSD1306）、AT24Cxx EEPROM、各类 I2C 传感器（BMP280、SHT30）。
一主多从：用不同从机地址挂多个设备，轮流访问。
用 HAL_I2C_Mem_Write/Read 直接读写带寄存器的器件（如 I2C_MEMADD_SIZE_8BIT）。
把轮询升级为中断/DMA，释放 CPU。

PUYA I2C — I2C 主机轮询通信

Tue, 08 Sep 2026 14:52:21 +0800

I2C — I2C 主机轮询通信

固件库: PY32F002B_Firmware V1.2.1
芯片: PUYA
源文件: PUYA/PY32F002B_Firmware_V1.2.1/Projects/PY32F002B-STK/Example/I2C/I2C_TwoBoard_CommunicationMaster_Polling/Src/main.c

功能简介

本示例演示 I2C 轮询方式通信。CPU 等待每个字节传输完成，简单但效率较低。

硬件准备

I2C 从设备（如 EEPROM、传感器模块）
SCL/SDA 线上需要 4.7K 上拉电阻

完整代码

#include "main.h"
#define DATA_LENGTH      15                 /* Data length*/
#define I2C_ADDRESS      0xA0               /* Local address 0xA0 */
#define I2C_SPEEDCLOCK   100000             /* Communication speed 100K */
#define I2C_DUTYCYCLE    I2C_DUTYCYCLE_16_9 /* Duty cycle */

代码讲解

I2C 配置：设置通信速率（标准 100K / 快速 400K / 快速+ 1M）、从机地址、时钟拉伸。

实验现象

主机和从机完成数据收发
校验通过 LED 指示成功

注意事项

I2C 总线需要上拉电阻（一般 4.7K）
从机地址要与设备手册一致（注意 7 位/8 位地址的区别）
写 EEPROM 后需要等待 5ms 以上再读

PUYA I2C — I2C 主机轮询通信

Tue, 08 Sep 2026 14:52:21 +0800

I2C — I2C 主机轮询通信

固件库: PY32F403_Firmware V1.4.5
芯片: PUYA
源文件: PUYA/PY32F403_Firmware_V1.4.5/Projects/PY32F403-STK/Example/I2C/I2C_TwoBoard_CommunicationMaster_Polling/Src/main.c

功能简介

本示例演示 I2C 轮询方式通信。CPU 等待每个字节传输完成，简单但效率较低。

硬件准备

I2C 从设备（如 EEPROM、传感器模块）
SCL/SDA 线上需要 4.7K 上拉电阻

完整代码

#include "main.h"
#define DATA_LENGTH      15                 /* Length of data */
#define I2C_ADDRESS      0xA0               /* Own address 0xA0 */
#define I2C_SPEEDCLOCK   100000             /* Communication speed 100K */
#define I2C_DUTYCYCLE    I2C_DUTYCYCLE_16_9 /* Duty cycle */

代码讲解

I2C 配置：设置通信速率（标准 100K / 快速 400K / 快速+ 1M）、从机地址、时钟拉伸。

实验现象

主机和从机完成数据收发
校验通过 LED 指示成功

注意事项

I2C 总线需要上拉电阻（一般 4.7K）
从机地址要与设备手册一致（注意 7 位/8 位地址的区别）
写 EEPROM 后需要等待 5ms 以上再读

PUYA I2C — I2C 主机轮询通信

Tue, 08 Sep 2026 14:52:21 +0800

I2C — I2C 主机轮询通信

固件库: PY32L020_Firmware V1.2.1
芯片: PUYA
源文件: PUYA/PY32L020_Firmware_V1.2.1/Projects/PY32L020-STK/Example/I2C/I2C_TwoBoard_CommunicationMaster_Polling/Src/main.c

功能简介

本示例演示 I2C 轮询方式通信。CPU 等待每个字节传输完成，简单但效率较低。

硬件准备

I2C 从设备（如 EEPROM、传感器模块）
SCL/SDA 线上需要 4.7K 上拉电阻

完整代码

#include "main.h"
#define DATA_LENGTH      15                 /* Data length*/
#define I2C_ADDRESS      0xA0               /* Local address 0xA0 */
#define I2C_SPEEDCLOCK   100000             /* Communication speed 100K */
#define I2C_DUTYCYCLE    I2C_DUTYCYCLE_16_9 /* Duty cycle */

代码讲解

I2C 配置：设置通信速率（标准 100K / 快速 400K / 快速+ 1M）、从机地址、时钟拉伸。

实验现象

主机和从机完成数据收发
校验通过 LED 指示成功

注意事项

I2C 总线需要上拉电阻（一般 4.7K）
从机地址要与设备手册一致（注意 7 位/8 位地址的区别）
写 EEPROM 后需要等待 5ms 以上再读