I2C死锁缘由及解决方法

缘由

当单片机正在和I2C从机通讯,若是主正好发生打算发第9个时钟,此时SCL为高,而从开始拉低SDA为低作准备(做为ACK信号),等待主SCL变低后,从再释放SDA为高。若是此时正好单片机复位,主SCL还没来得及变低,直接变成高电平,此时从还在等待SCL变低,因此一直拉低SDA;而主因为复位,发现SDA一直为低,也在等待从释放SDA为高。所以主从都进入一个相互等待的死锁状态。编程

解决办法

  1. 最好的方法是采用模拟i2c. 但因为已经配置成硬件i2c,程序改成上电或复位改为发9个SCL时钟信号,使从好释放SDA。
  2. 尽可能选用带复位输人的I2C从器件。
  3. 将全部的从I2C设备的电源链接在一块儿,经过MOS管链接到主电源,而MOS管的导通关断由I2C主设备来实现。
  4. 在I2C从设备设计看门狗的功能。
  5. 在I2C主设备中增长I2C总线恢复程序。每次I2C主设备复位后,若是检测到SDA数据线被拉低,则控制I2C中的 SCL时钟线产生9个时钟脉冲(针对8位数据的状况),这样I2C从设备就能够完成被挂起的读操做,从死锁状态中恢复过来。 这种方法有很大的局限性,由于大部分主设备的I2C模块由内置的硬件电路来实现,软件并不可以直接控制SCL信号模拟 产生须要时钟脉冲。
  6. 在I2C总线上增长一个额外的总线恢复设备。这个设备监视I2C总线。当设备检测到SDA信号被拉低超过指定时间 时,就在SCL总线上产生9个时钟脉冲,使I2C从设备完成读操做,从死锁状态上恢复出来。总线恢复设备须要有具备编程 功能,通常能够用单片机或CPLD实现这一功能。
  7. 在I2C上串人一个具备死锁恢复的I2C缓冲器,如Linear公司的LTC4307:LTC4307是一个双向的I2C 总线缓冲器,而且具备I2C总线死锁恢复的功能。LTC4307总线输人侧链接主设备,总线输出侧链接全部从设备。当LTC4307 检测到输出侧SDA或SCL信号被拉低30ms时,就自动断开I2C总线输人侧与输出侧的链接.而且在输出侧SCL信号上产生16个时钟脉冲来释放总线。当总线成功恢复后,LTC4307会再次链接输人输出侧,使总线可以正常工做。