STM32F105作为I2C从机如何接收小于缓冲区的不定长数据

问题根因 #

你遇到的HAL_I2C_ERROR_AF错误是STM32 HAL库I2C从机接收逻辑的正常触发：当调用HAL_I2C_Slave_Seq_Receive_IT时指定了接收长度为RX_BUFFER_SIZE，HAL底层会持续等待直到收到对应数量的字节；如果主机在收满指定字节前发送STOP信号，HAL会因为没收到预期数量的字节判定为通信异常，抛出AF错误。该场景下已收到的数据都是有效的，只需要做适配处理即可实现不定长数据接收。

解决方案 #

以下提供两种成熟的实现方案，可根据业务需求选择：

方案1：最小改动适配（错误回调处理） #

不需要修改原有接收逻辑，只需要重写I2C错误回调，过滤STOP触发的AF错误即可：

• 重写HAL_I2C_ErrorCallback函数，判定AF错误场景下手动计算实际接收长度，标记数据就绪后重启I2C监听
  示例代码：

  void HAL_I2C_ErrorCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
  {
      uint32_t error_code = HAL_I2C_GetError(hi2c);
      // 仅处理从机接收场景下的AF错误
      if (error_code == HAL_I2C_ERROR_AF && hi2c->State == HAL_I2C_STATE_BUSY_RX)
      {
          // 计算实际接收到的字节数
          uint16_t recv_len = RX_BUFFER_SIZE - hi2c->XferCount;
          if (__HAL_I2C_GET_FLAG(hi2c, I2C_FLAG_RXBNE))
          {
              recv_len += 1;
          }
          // 保存接收长度，标记数据就绪
          slave_recv_len = recv_len;
          slave_data_available = 1;
          // 清除错误标志
          __HAL_I2C_CLEAR_FLAG(hi2c, I2C_FLAG_AF);
          // 重启从机监听准备下一次通信
          if (HAL_I2C_EnableListen_IT(hi2c) != HAL_OK)
          {
              Error_Handler();
          }
      }
      else
      {
          // 其他真实错误走原有错误处理逻辑
          Error_Handler();
      }
  }
  

• 保留原有HAL_I2C_SlaveRxCpltCallback逻辑，处理数据长度恰好等于RX_BUFFER_SIZE的正常接收场景，同样需要标记数据就绪、重启I2C监听。

方案2：逐字节接收（更灵活） #

如果需要适配任意长度的不定长数据（只要不超过缓冲区大小），可以采用逐字节接收的逻辑，完全避免AF错误触发：

• 全局定义缓冲区偏移变量：

  volatile uint16_t rx_offset = 0;
  volatile uint16_t slave_recv_len = 0;
  volatile uint8_t slave_data_available = 0;
  

• 修改HAL_I2C_AddrCallback中的接收调用，每次仅接收1字节：

  wr_AddrMatchCode = AddrMatchCode;
  rx_offset = 0;
  if (HAL_I2C_Slave_Seq_Receive_IT(&hi2c1, rx_buffer + rx_offset, 1, I2C_FIRST_FRAME) != HAL_OK) {
      Error_Handler();
  }
  

• 重写HAL_I2C_SlaveRxCpltCallback，每收完1字节后继续接收下1字节，直到缓冲区满：

  void HAL_I2C_SlaveRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
  {
      rx_offset++;
      if (rx_offset < RX_BUFFER_SIZE)
      {
          HAL_I2C_Slave_Seq_Receive_IT(hi2c, rx_buffer + rx_offset, 1, I2C_NEXT_FRAME);
      }
  }
  

• 重写HAL_I2C_ListenCpltCallback，STOP信号触发监听完成时标记数据就绪，重启监听：

  void HAL_I2C_ListenCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
  {
      slave_recv_len = rx_offset;
      slave_data_available = 1;
      rx_offset = 0;
      HAL_I2C_EnableListen_IT(hi2c);
  }
  

注意事项 #

• 两种方案都需要在I2C初始化完成后调用一次HAL_I2C_EnableListen_IT(&hi2c1)启动从机监听
• 涉及中断和主循环共享的全局变量需要加volatile修饰，避免编译器优化导致逻辑异常

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fadedbee