I2C常见问题

1. I2C传输过程中，SDA异常，被从机一直强制拉低而无法恢复，是什么原因？

• 问题分析

  在ACK的前半周期SCL被拉高而主机不再拉低SCL（比如在这个期间主机产生了复位、外设被恢复默认状态等，无法正常发出完整的CLK）。

• 处理方法

  1. 在出现问题后，反初始化I2C。

  2. 将I2C的SCL引脚初始化为普通IO口。

  3. 模拟I2C SCL的翻转，即拉低拉高9个周期，翻转频率不高于正常I2C通讯的频率，可参考下面的Code：

    for(uint8_t i=0; i<9; i++)
    {
      app_io_write_pin(…,SET)
      delay_us(1);
      app_io_write_pin(…,RESET)
      delay_us(1);
    }

​ 4. 初始化I2C，检查是否正常通信。

2. I2C传输过程中，SCL异常，卡死在低电平，是什么原因？

以下是常见的I2C SCL异常卡死的情况和解决方法：

• 情况1：

  • Slave必须先调用I2C的Receive函数。如果Master先调用I2C的Transmit函数，相当于Slave还没有准备好，根据I2C协议，此时SCL会被拉低。

• 解决1：

  • 该原因属于应用错误，需要确保Master Transmit和Slave Receive的时序。

• 情况2：

  • 总线仲裁。GR5515的I2C接口设计为主从接口，允许多台主机共享一条I2C总线。I2C接口使能后，会持续检测SCL和SDA的电平和跳变。当发现SCL或SDA上出现低电平脉冲（硬件干扰），则认为总线已进入忙碌状态（此干扰相当于一个额外的Master）。此时GR5515认为总线被占用，拒绝向总线发送信号。

• 解决2：

  • 重新初始化I2C（初始化I2C状态机）或者再发送一个STOP信号（释放总线），可解决该问题。

• 情况3：

  • 正常传输过程中直接调用I2C的初始化接口。在传输数据过程中，重新调用初始化接口，导致传输中断，但是实际传输并没有被中止，Slave仍在接收数据，将SCL线Hold住，从而下次Master传输数据的时候会发现I2C处于Active的状态，返回Busy，导致SCL被卡在低电平。

• 解决3：

  • 在调用Init()函数之前先调用deinit()函数，I2C的deinit()针对该问题做过处理，另外在应用过程中应该避免在传输过程中调用初始化接口。

• 情况4：

  • 正常传输过程中，出现某些异常会导致I2C被卡在低电平（如SCL遭受噪声）。之前有客户遇到在压测时，偶尔会出现I2C被卡在低电平的情况，大概一天压测可以复现一次。

• 解决4：

  • 通过在异常处理中（判断发送函数返回值为异常），反初始化再初始化GR5515 I2C + 复位从机 + GR5515发送STOP信号，这些步骤的目的都是为了释放I2C总线。当出现未知异常时，建议先将复原方法都加入，然后通过组合的方式来找到合适的恢复方法。