STM32F103C8T6中断式I2C重复起始位无法发送问题求助

问题描述 #

使用STM32F103C8T6的I2C2外设，通过中断实现通信，仅启用ITEVFEN中断，禁用ITBUFEN中断。通信序列为：
起始位→发送设备地址→发送待读取的寄存器地址→发送重复起始位（每步均通过中断触发执行）

发送第二个起始位后无任何反应，程序卡住，但调试时读取I2C相关寄存器状态显示正常。已尝试添加延时，无效果；确认发送起始位的中断代码已执行，但硬件未生成起始位。

临时可行的规避操作 #

1. 发送重复起始位前读取DR寄存器：

(void)I2C2->DR;
I2C2->CR1|=I2C_CR1_START;

2. 设置起始位后向DR写入任意无效数据（无效数据不会被传输）：

I2C2->CR1|=I2C_CR1_START;
I2C2->DR=0x55;

3. 在发送寄存器地址的最后一字节后立即写入起始位，进入中断后再次发送起始位可成功。

问题根源与解决方法 #

核心原因 #

你的问题出在I2C发送完寄存器地址后，外设仍处于等待从机ACK的状态，此时直接设置START位会被硬件忽略。

STM32F1的I2C外设逻辑：发送完最后一个字节（寄存器地址）后，TXE（发送寄存器空）标志会先置位，但硬件要等到收到从机的ACK信号后，才会触发EV8_2事件（BTF置位，代表字节发送完成且ACK已接收）。如果在TXE触发的中断里直接设置START，硬件因处于等待ACK的状态，不会响应重复起始位请求。

规避操作有效的原因 #

1. 读取DR寄存器：读取操作会清除TXE标志，迫使外设等待EV8_2事件（ACK收到），此时再设置START，硬件处于正确状态，能响应请求。
2. 写入DR无效数据：写入操作让外设重新进入发送流程，覆盖之前的等待ACK状态，START请求会被硬件优先处理（重复起始位会中断当前发送）。
3. 提前写入START：此时外设还未进入等待ACK的阶段，START请求能被及时响应。

正确操作流程 #

必须等待EV8_2事件（BTF置位，确认从机已ACK寄存器地址）触发中断后，再设置重复起始位。

中断处理核心逻辑示例

void I2C2_EV_IRQHandler(void)
{
    uint32_t sr1 = I2C2->SR1;
    uint32_t sr2 = I2C2->SR2; // 读取SR2会自动清除ADDR等标志

    if(sr1 & I2C_SR1_SB) // 起始位发送完成
    {
        I2C2->DR = DEVICE_ADDR_W; // 发送写方向设备地址
    }
    else if(sr1 & I2C_SR1_ADDR) // 地址发送完成并收到ACK
    {
        // 无需额外操作，读取SR2已清除ADDR标志
    }
    else if(sr1 & I2C_SR1_TXE) // 发送寄存器空，发送寄存器地址
    {
        I2C2->DR = REG_ADDR;
    }
    else if(sr1 & I2C_SR1_BTF) // 字节发送完成，已收到ACK
    {
        I2C2->CR1 |= I2C_CR1_START; // 发送重复起始位
    }
}

注意事项 #

• 确保中断中完整处理所有I2C事件，不要遗漏BTF触发的EV8_2事件
• 禁用ITBUFEN后，BTF属于ITEVFEN覆盖的EV事件范畴，会正常触发中断
• 不要在TXE事件触发时直接发送重复起始位，必须等待BTF确认ACK已接收

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ramzess