引言：AS5600为绝对值编码器，其接口有I2C和ADC两种，为配合FOC的10KHZ运行速率，博主使用I2C的DMA模式+高速波特率1MHZ或ADC模拟的方式读取电机电角度，并讲明绝对值编码器在PMSM电机里如何让电角度对齐正确角度，最后用STM32Cubemx和keil5实习代码。

1.I2C的HAL库函数及ADC的HAL库函数

序号	HAL库函数	作用
1	HAL_I2C_Master_Transmit_DMA(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size);	I2C的DMA模式发送
2	HAL_I2C_Master_Receive_DMA(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size);	I2C的DMA模式接收
3	HAL_I2C_Master_Stop(I2C_HandleTypeDef *hi2c);	停止I2C
解释： DevAddress：I2C 从设备的地址。 pData：指向接收数据缓冲区的指针。 Size：接收数据的字节数。 hi2c：开启的I2C通道号。

2.I2C工作原理

        I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种广泛使用的串行通信协议，主要用于在短距离内连接集成电路（IC）之间的通信。I2C协议由飞利浦（Philips）公司在1982年提出，它是一种半双工通信协议，允许多个设备共享同一对信号线进行数据交换。I2C的工作原理基于主从式通信模型。

2.1 硬件线说明

I2C协议的通信由两条主要的信号线构成：

1. SCL（Serial Clock Line，串行时钟线）：用于传输时钟信号，由主设备产生。
2. SDA（Serial Data Line，串行数据线）：用于传输数据，双向通信。

2.2 工作过程

1. 设备地址：每个连接到I2C总线上的设备都有一个唯一的地址。主设备在发送数据之前会向总线发送目标设备的地址，确保数据发送给正确的设备。

2. 通信模式：I2C支持两种通信模式：

   • 主设备模式：主设备生成时钟信号并控制数据流。
   • 从设备模式：从设备响应主设备的请求，根据其地址和指令进行通信。

3. 开始条件（Start Condition）：通信开始时，主设备将SDA线从高电平拉低到低电平，同时SCL保持为高电平。这个信号告诉总线上的所有设备，接下来是一个新的通信会话。

4. 地址传输：主设备发送一个包含目标从设备地址的数据包。地址通常是7位或10位，表示目标设备的唯一身份。传输过程中，第8位表示读写标志（0表示写操作，1表示读操作）。

5. 数据传输：主设备和从设备通过SDA线传输数据。数据按字节传输，数据的高位在前，低位在后。数据传输时，SCL线会产生时钟脉冲，确保数据同步。

6. 确认信号（ACK/NACK）：每个字节传输后，接收方（主设备或从设备）会发送一个确认信号。如果接收方成功接收数据，它会将SDA拉低表示ACK（Acknowledgment）；如果数据有误或没有接收，接收方会发送NACK（No Acknowledgment），表示数据接收失败。

7. 停止条件（Stop Condition）：通信完成后，主设备会发送停止条件，表示此次数据传输结束。停止条件是在SCL线为高电平时，SDA从低电平拉高到高电平。

3.STM32CubeMx配置

按如下图开启I2C即可

4.代码讲解

        I2C的DMA模式读取AS5600编码值

#define PI 3.1415926f
#define Slave_Addr                0x36<<1//设备从地址 
#define Angle_Hight_Register_Addr 0x0C //寄存器高位地址
uint8_t readBuffer[2];
float I2C_AS5600(){
   /*
      angle_d为机械角度，单位：弧度，范围（0 -- 6.28）
      当前I2C模式为DMA模式，波特率1MHZ
    */
    float angle_d;
    int16_t in_angle;   
HAL_I2C_Mem_Read_DMA(&hi2c1,Slave_Addr,Angle_Hight_Register_Addr,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,readBuffer,2);
    in_angle = ((int16_t)readBuffer[0] <<8) | (readBuffer[1]);
    angle_d = (float)in_angle * 2 *PI / 4096;
    return angle_d; 
}

        Justfloat格式串口发送 

load_data[0] = IaU24;
load_data[1] = IaU24;
load_data[2] = IaU24;
load_data[3] = m_theta;
load_data[4] = 0;
memcpy(tempData, (uint8_t *)&load_data, sizeof(load_data));
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart3,(uint8_t *)tempData,6*4);

结果：vofa上正常读取机械角度，先正转然后反转，范围是0~6.28

5.Stm32的I2C的死锁BUG

        如果在读着I2C时，AS5600突然不工作了（AS5600和Stm32的BUG，或者突然一个电平波动导致），SDA口和SCL口同时拉高I2C进入空闲状态，Stm32会在读取I2C的标志位时，因I2C已经没信号了，造成进入I2C的死循环

__HAL_I2C_GET_FLAG(hi2c, Flag)总是等于Status，导致无限循环。如下代码循环里，或者其他读取I2C标志位的循环里

static HAL_StatusTypeDef I2C_WaitOnFlagUntilTimeout(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint32_t Flag, FlagStatus Status,
                                                    uint32_t Timeout, uint32_t Tickstart)
{
  while (__HAL_I2C_GET_FLAG(hi2c, Flag) == Status)
  {
    /* Check for the Timeout */
    if (Timeout != HAL_MAX_DELAY)
    {
      if (((HAL_GetTick() - Tickstart) > Timeout) || (Timeout == 0U))
      {
        hi2c->ErrorCode |= HAL_I2C_ERROR_TIMEOUT;
        hi2c->State = HAL_I2C_STATE_READY;
        hi2c->Mode = HAL_I2C_MODE_NONE;

        /* Process Unlocked */
        __HAL_UNLOCK(hi2c);
        return HAL_ERROR;
      }
    }
  }
  return HAL_OK;
}
__weak uint32_t HAL_GetTick(void)
{
  return uwTick;
}

解决方式：1.用GPIO的开启关闭模拟I2C通信协议原理，缺点是此方式是阻塞方法，占用计算空间大，没I2C的DMA模式快，不能满足10KHZ的FOC运行条件        2.换个编码器吧，STM32的HAL库I2C通信太烂了

                       

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