你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

【经验分享】I2C 接口进入 Busy 状态不能退出

[复制链接]
STMCU小助手 发布时间:2022-2-19 17:09
问题:) S! I3 v  e. c% d! U
该问题由某客户提出,发生在 STM32F103VDT6 器件上。据其工程师讲述:在其产品设计中,使用了STM32 的一个 I2C 接口与一个 EEPROM 通信。在系统靠性测试中发现,经过长时间运行后,STM32 会出现不能读写 EEPROM 的现象。通过 NRST 管脚对 STM32 进行复位,复位后该现象依旧存在。关掉电源,然后重新上电,现象消失。通过进一步测试发现,如果对 STM32 反复做复位操作,会很容易复现这一现象。3 _" R2 ]( ]( j$ ?- {/ x/ x
调研:
( I* }* ~4 e. \3 l4 O修改软件,通过打印监控 I2C 通信程序的流程,及 I2C 接口的各个寄存器的状态。当出现上述现象时,I2C 接口的状态寄存器 SR2 中的 Busy 位置‘1’,状态寄存器 SR1 中的ARLO 位置‘1’。用示波器观察 I2C 总线,发现其 SCL 为高电平,SDA 为低电平。将 STM32
& m/ b1 A2 ~1 C  T的复位脚拉到地,SCL 及 SDA 的状态不变。检查原理图,确认 I2C 总线上只有 STM32 和EEPROM 两颗器件。6 p5 V9 p, ^, C4 o( j! o1 J
( f9 [7 e0 i' M( }6 i
结论:
7 z9 ?2 U  w5 @8 bEEPROM 驱动 I2C 总线进入了非空闲状态,使得 STM32 在接管总线时发生总线仲裁失败,进而失去对总线的控制,无法启动数据的传输。EEPROM 的这种状态可能是通信被意外中断造成的。通过对 STM32进行复位而重现这一现象,在一定程度上吻合了这种猜测。但没有实验和理论依据证实一定是该原因导致了这一问题,是否还有其它原因在起作用,不得而知。
  B; Q- k3 @( t" P
& C0 f* ^* W" g" n0 u& F处理:0 q; e' M9 C% U, h8 u
修改软件,加入对 I2C 总线修复的功能。在每次发送起始条件之前首先检测 SR2 中 Busy 位,如果为‘1’,则说明总线上有异常。此时,可由 GPIO 的 OD 模式代替 I2C 通信口接管 SCL 及 SDA 两个管脚。通过翻转 GPIO,向 SCL 信号线上发高电平脉冲,脉冲宽度及间隔匀为 10uS。每发出一个脉冲之后,检测 SDA 信号是否为高电平。若 SDA 信号为已高电平,则将 SCL 拉高,然后向 SDA 信号线发出一个 10uS 宽的低电平脉冲。然后将 SCL 及 SDA 两个管脚交还给 I2C 接口,并通过将 CR1 中的SWRST 位置‘1’后再清‘0’来复位 I2C 接口,使其退出 Busy 状态。如图(一)所示:
5 x& O" r- n. Y! Y9 G0 R; {6 K5 w8 i$ Z
: b* d/ p* u% w- ? I9197GSD}]I5UWGRUV62.png
$ A& R/ L- L' w  m0 h# b) T; u5 H. Y5 Y( P
A:将 SCL 和 SDA 切换成 GPIO 的 OD 模式;
* L0 Z( @8 O3 v6 q- H# r+ HB:发送时钟脉冲并等待 SDA 跳变到高电平;
+ l6 y) o! r% ~. p$ EC:在 SDA 上发出一个低电平脉冲;* M9 `6 b& D& T0 _; X
D:在 SDA 拉高后,将 SCL 的 SDA 切换回 I2C 接口;3 x0 Q1 \7 O: V5 w1 W5 y' H. k
E:通过 CR1 中的 SWRST 位复位 I2C 接口;- f( Z7 O7 E! X3 p$ E! ^3 ~
+ u: W% Q$ I5 Q) s9 [" h
建议:
: V4 _. ]3 C2 a$ o; e+ YSTM32 中的 I2C 接口被设计成为主从自适应接口,并充许多个主机共享一条 I2C 总线。I2C 接口在被使能之后,会不断的检测 SCL 及 SDA 的电平与跳变。当发现有低脉冲出现在 SCL 或 SDA 上时,则认为总线进入了 Busy 状态,其 Busy 标志会置‘1’,直到在总线上检测到一个符合要的停止条件之后,才认为总线回到了空闲状态,这时由硬件清除 Busy 标志。当 I2C 接口认为总处于 Busy 状态且不是由自己占用时,会拒绝向总线上发送信号,因为它认为此刻 I2C 总线正在被其它的主机所使用。这时向 I2C 接口发命令,要求产生起始条件,会导致总线仲裁失败。要从这种状态退出,首先要保证总线是处于空闲状态,即 SCL 和 SDA 都为高电平。然后,通过将 CR1 的 SWRST 置‘1’然后清‘0’来复位 I2C 接口,以达到清除 Busy 标志回到空闲状态目的。1 d+ ^& Q: D& V% S0 {, P
, S# `$ O; M/ X) @, a% m7 \
收藏 评论0 发布时间:2022-2-19 17:09

举报

0个回答

所属标签

相似分享

官网相关资源

关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32N6 AI生态系统
STM32MCU,MPU高性能GUI
ST ACEPACK电源模块
意法半导体生物传感器
STM32Cube扩展软件包
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版