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【实战经验】STM32F4xxx的I2C总线挂起异常处理

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zero99 发布时间:2017-1-4 17:08
前言
$ V0 D& d; u) E' v1 D0 ~客户使用I2C对EEPROM进行读取操作时,正常读取的最后一个字节,主机会传送一个NACK给EEPROM,以便结束该次读取过程,如果主器件给出ACK,而程序又默认结束读取过程,会出现EEPROM认为主机还需要读取数据,但此后SCL的时钟不会给出,将导致I2C总线被挂起占用,此时START,STOP命令将不会再次成功送出信号;本文针对这个异常状况结合实际应用问题给出处理方法。
0 i3 s0 I9 U  \" i  T% o0 H' m' s  M+ S! G1 A2 Z7 K' E
问题背景
) p) [; D) w- `- L0 n2 q; D- {- t在实际应用中,如果使用中断方式或者DMA方式给出I2C的处理机制,在读取最后一个字节需要给出NACK的时候,如果此时延迟或者错误给出了ACK,I2C总线将被EEPROM挂起;该问题已经在客户端出现,但出现随机,很难判定何时出现,但确实是一个应用隐患,因为此时无法通过寄存器发送START,STOP命令;% u  O4 y9 y# U

) Z1 X6 _, D- k9 g, i- ^& k* j0 m判断依据
) K3 F) \4 S& p/ N6 u为判定是主机(STM32F4xx)给出的ACK,还是从机(EEPROM)拉低ACK,需要加入辅助电路,如下:
9 a5 \# Q6 `1 J2 u
51.jpg
, c# @7 S; Y' Z" I# D9 K- H使用示波器探头察看A点电平,如果是EEPROM拉低电平的,则测试点电平为0V,如果是STM32F4xx端给出的ACK,拉低电平的,在A点测试将是大于0电平的一个波形存在;
: M' @; F) Y- J" k7 S9 }4 o9 v7 C波形分析* d8 g+ A4 R3 t# F4 n
正常读取波形
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52.jpg
! b1 o3 v$ G! j5 @1 Y0 g7 ^+ J5 v异常读取波形
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53.jpg
7 _  R' p/ J5 E5 @在异常读取波形后,程序给出的起始终止条件将不会被执行;
& E/ S$ s8 P: U1 p2 C$ x
54.jpg " |! u0 ]9 E: G

: {3 N% y+ ]: K1 R: B2 }' M8 r5 x" A: A% W8 e% m
处理方法" G3 K2 N8 e7 U2 m
当出现上述异常时,写I2C外设寄存器方法将不起作用,I/O端口产生不了需要退出的波形,只能通过I/O口强拉效果退出,可以有两种方法进行处理:1 H( Y; D6 c& E
方法一:当出现异常总线占用时,直接复位I2C外设,以及重新初始化I2C端口,I/O口配置为上拉模式的,产生虚拟的STOP波形;此时因为MCU端口的强拉作用,将产生一个类似于STOP的I2C退出效果;
+ _5 I+ [  u( C3 b4 u方法二:I/O口配置为上拉模式的,SDA设置为高电平,产生虚拟的SCL波形,产生9个SCL波形,虚拟最后一个字节的读取,以便从机退出异常状态。
* I/ e0 X+ b: p+ V0 a; l& ~5 R
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文档下载" u7 L, J7 X1 g8 {3 K' q
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更多实战经验
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收藏 2 评论5 发布时间:2017-1-4 17:08

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5个回答
jackten 回答时间:2017-1-4 18:06:03
谢谢分享                     
五哥1 回答时间:2017-1-4 22:31:51
图上没有找到A点,楼主换个图吧
andypanfan 回答时间:2017-1-5 09:56:22
讲解比较清楚,,,
迷失的流星 回答时间:2017-2-6 10:26:47
可以先更改IO口模式为普通IO,然后更改IO口电平,再将IO口模式改为IIC
oldfang 回答时间:2019-3-8 17:19:05
最后一步解决方法没有看懂,既然从机拉低了SDA,主机又能怎样拉高电平?
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