MOC

I2C Port

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先看IIC模块,然后再来配置接口层

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文件	作用
i2c_port.h / i2c_port.c	统一状态、静态总线表、HAL分发和阻塞事务API
i2c_port_config.h	硬件/软件I2C槽位和板级资源配置
soft_i2c.h / soft_i2c.c	软件I2C内部接口和START、STOP、ACK/NACK时序
GPIO Port	软件I2C所需的直接GPIO接口

移植文件

1. 复制 IIC_Port/inc/i2c_port.h和 IIC_Port/src内全部文件。
2. 添加 IIC_Port/inc、IIC_Port/src和GPIO Port头文件路径。
3. 将 i2c_port.c、soft_i2c.c和 gpio_port.c加入工程编译。
4. 确认工程已有CubeMX生成的 main.h；硬件I2C还需要 i2c.h、i2c.c和HAL I2C Driver。

硬件I2C配置

在 i2c_port_config.h包含目标工程的 i2c.h，再填写槽位初始化器：

#include "i2c.h"
 
static st_core_i2c_slot_t g_i2c_slots[CORE_I2C_PORT_MAX] = {
    [0U] = {
        .type = CORE_I2C_TYPE_HARDWARE,
        .config.hardware = {
            .handle = &hi2c1,
            .lock = NULL,
            .unlock = NULL
        }
    }
};

软件I2C配置

1. 在CubeMX中将SCL、SDA配置为开漏输出并确认总线有上拉。
2. 将GPIO的User Label分别填写为 SENSOR_SCL、SENSOR_SDA，CubeMX会在 main.h中生成：

#define SENSOR_SCL_Pin GPIO_PIN_6
#define SENSOR_SCL_GPIO_Port GPIOB
#define SENSOR_SDA_Pin GPIO_PIN_7
#define SENSOR_SDA_GPIO_Port GPIOB

引脚和端口以实际硬件为准；不使用User Label时，直接把下方宏替换为 GPIOB、GPIO_PIN_6等实际参数。

3. 在 i2c_port_config.h填写槽位初始化器：

extern void board_delay_us(uint32_t delay_us);
 
static st_core_i2c_slot_t g_i2c_slots[CORE_I2C_PORT_MAX] = {
    [0U] = {
        .type = CORE_I2C_TYPE_SOFTWARE,
        .config.software = {
            .scl_port = SENSOR_SCL_GPIO_Port,
            .scl_pin = SENSOR_SCL_Pin,
            .sda_port = SENSOR_SDA_GPIO_Port,
            .sda_pin = SENSOR_SDA_Pin,
            .half_period_us = 5U,
            .delay_us = board_delay_us,
            .lock = NULL,
            .unlock = NULL
        }
    }
};

软件I2C不需要调用 MX_I2Cx_Init()。

锁策略（先看这个）

总线类型	OS 环境	lock / unlock 填什么
硬件 I2C	OS	互斥量（mutex），防多任务并发
硬件 I2C	裸机	NULL（单线程，无需锁）
软件 I2C	OS	临界区（关中断），防中断打断时序
软件 I2C	裸机	关中断（__disable_irq / __enable_irq）

软件 I2C 靠 GPIO 逐位翻转时序，中途被中断打断会乱，所以软件槽位必须关中断保护；硬件 I2C 由外设自己管理时序，只需多任务时用互斥量串行化。

裸机移植

1. 硬件槽位锁填 NULL；软件槽位填关中断：

/* 软件 I2C：关中断保护 GPIO 时序 */
static int soft_i2c_lock(uint32_t timeout_ms)
{
    (void)timeout_ms;
    __disable_irq();
    return 0;
}
 
static void soft_i2c_unlock(void)
{
    __enable_irq();
}

软件槽位填 .lock = soft_i2c_lock、.unlock = soft_i2c_unlock；硬件槽位填 .lock = NULL、.unlock = NULL。

2. 初始化顺序：MX_GPIO_Init → MX_I2Cx_Init → Driver或BSP Adapter初始化。
3. 软件 I2C 省略 MX_I2Cx_Init。
4. 主循环与中断不得同时访问同一条总线（软件 I2C 靠上面的关中断保证）。

OS 移植

1. 硬件 I2C：为每条共享硬件总线申请一个互斥量，实现锁回调：

#include "osal.h"
#include "user_task_reso_config.h"
 
static int hw_i2c_lock(uint32_t timeout_ms)
{
    osal_mutex_handle_t mutex = user_mutex_get(USER_MUTEX_IDX_I2C1);
    (void)timeout_ms;
 
    if (mutex == NULL)
    {
        return -1;
    }
 
    return (osal_mutex_take(mutex, OSAL_WAIT_FOREVER) == OSAL_SUCCESS) ? 0 : -1;
}
 
static void hw_i2c_unlock(void)
{
    osal_mutex_handle_t mutex = user_mutex_get(USER_MUTEX_IDX_I2C1);
 
    if (mutex != NULL)
    {
        (void)osal_mutex_give(mutex);
    }
}

硬件槽位填 .lock = hw_i2c_lock、.unlock = hw_i2c_unlock。Port 在完整事务期间持锁，NACK、超时和其他错误路径同样释放锁。

2. 软件 I2C：用临界区保护 GPIO 时序：

#include "osal.h"
 
static int sw_i2c_lock(uint32_t timeout_ms)
{
    (void)timeout_ms;
    return (osal_critical_enter() == OSAL_SUCCESS) ? 0 : -1;
}
 
static void sw_i2c_unlock(void)
{
    (void)osal_critical_exit();
}

软件槽位填 .lock = sw_i2c_lock、.unlock = sw_i2c_unlock。

3. 初始化顺序：MX_GPIO_Init → MX_I2Cx_Init → OS资源初始化（创建互斥量）→ Driver或BSP Adapter初始化 → 创建任务 → 启动调度器。

调用接口

外设Driver调用 core_i2c_write()、core_i2c_read()、core_i2c_mem_write()、core_i2c_mem_read()和 core_i2c_is_ready()。