ESP32 SPI / i2c / xTask干扰/不稳定

问题描述

我目前正在制造一个高带宽发射机，它同时在LoRa和NRF24模块上传播ADS1115数据，但是，我遇到了很多任务调度程序和i2c行为不稳定的问题（用于ADC时，两个发射机都使用SPI）。我正在尝试在一个内核上读取和处理数据，并在另一个内核上传输数据。当ADS1115一起返回-1或〜32k，并且有时一起工作时，NRF模块停止发送，这两个过程可以完美地隔离工作，但不能一起工作。 这是最小的工作代码：

// flag to indicate that a packet was received
volatile bool transmittedFlag = true;

void IRAM_ATTR setFlag(void) {
    // packet transmission is finished,set the flag
    transmittedFlag = true;
}

void AttemptTrans() {
    lora.setDio0Action(setFlag);
    while (true) {
        if (transmittedFlag || digitalRead(DIO0)) {
            
            int state = lora.startTransmit((uint8_t*)(&LoRaData),sizeof(Data));

            if (state != ERR_NONE) {
                Serial.print(F("failed,code: "));
                Serial.println(state);
            }
            else {
                data.counter++;
                transmittedFlag = false;

            }
            
        }
        if (nrf.txFIFOEmpty()) { //Custom function: read_register(FIFO_STATUS) & _BV(TX_EMPTY);
            nrf.writeFast(&data,sizeof(Data),0);
            data.counter++;
        }
    }
}

int ads_counter = 0;
void ADSFunc(){
    while (true) {
        uint32_t input = REG_READ(GPIO_IN_REG);
        if (input && 0x400000) { //Digital read on pin 22
            ads.setMultiplexer(ads_counter + 4);
            ADS_RAW[ads_counter] = ads.getConversion(false);
            ads_counter = (ads_counter + 1) % 4;
        }
    }
}

任务已添加到以下代码段中：

disableCore1WDT();
xTaskCreatePinnedToCore((TaskFunction_t)ADSFunc,"ads",stackSize2,NULL,1,&ADSHandle,0);
xTaskCreatePinnedToCore((TaskFunction_t)AttemptTrans,"LoRaTX",stackSize,&LoRaHandle,1);

有效方法：

• 禁用任一任务
• 将功能串联到一个内核上-带宽降低了20倍：（
• 电源线的噪声最小，停留在3.301-3.302v之间

什么不起作用：

• 使用DigitalRead而不是REG_READ，它会导致任务被永久阻止，使用REG_READ会导致任务被阻止的时间减少，这是通过在另一个内核上运行eTaskGetState(ADSHandle)来检查的
• 更改i2c引脚
• 禁用LoRa中断
• 在内核之间移动LoRa中断
• 在两个内核上禁用看门狗
• 使用ADS或NRF的阻止方法，ADS阻止方法也会破坏NRF模块，不知道为什么，但是我知道该阻止方法会不断轮询i2c总线
• 使用adafruit ADS1115库
• 使用小型vTaskDelays / TaskYeild
• 在3.3v线路上使用大电容+用于ADC的陶瓷
• 为每个设备使用AMS1117 3.3法规
• 为ESP使用2个AMS1117 3.3法规
• 使用锂离子+升压转换器作为电源

当前理论：SPI和i2c总线之间存在资源冲突，这是否锁定了互斥锁，从而阻塞了ADS线程？解决此问题时，i2c总线会吐出随机值

我觉得我已经尝试了所有方法，所以我只是希望这是资源冲突，并且是一个已知的问题，而且解决方法很简单！任何帮助深表感谢！

解决方法

ESP32 I2C 库中的任务线程和 I2C 似乎存在一些奇怪的问题。有提到它 here 但没有给出解决方案。我在通过 I2C 从不同线程读取 BME 280 温度传感器时遇到问题，即使我有一个互斥锁来避免同时读取传感器。我发现如果我在每个线程中连续读取传感器两次，第二次读取总是可靠的，只有线程内的第一次读取往往会给出错误读数。所以我现在只是这样做，即使它只是一个黑客。不确定这是否对您有帮助。