软件模拟I2C和硬件直接驱动I2C读取TCA95系列I2C转IO芯片分析

问题描述:

软件读取I2C转IO信号跳变,低电平时能读到高电平信号,高电平时能读到低电平信号,正确信号和错误信号的比值约10:1。

原因分析:

I2C芯片的驱动底层采用了软件模拟实现,没有防错机制,读取结果不确定。

解决方法:

修改I2C芯片驱动,改软件模拟I2C为硬件外设驱动。同时对读取的信号进行连续判读,消除读取的抖动。

详细分析:

软件模拟I2C的逻辑分析仪采样如下,可见时钟信号分布不均匀,对SDA信号的采样实际是依赖GPIO单次采样判断输入信号,无滤波处理时容易抖动。

c 复制代码
//初始化IIC
void IIC_Init(void)
{					     
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );	//使能GPIOB时钟
	   
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7); 	//PB6,PB7 输出高
}
//读1个字节,ack=1时,发送ACK,ack=0,发送nACK   
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
	unsigned char i,receive=0;
	SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
	{
        IIC_SCL=0; 
        delay_us(2);
		IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;   
		delay_us(1); 
    }					 
    if (!ack)
        IIC_NAck();//发送nACK
    else
        IIC_Ack(); //发送ACK   
    return receive;
}

硬件I2C的逻辑分析仪采样如下,可见时钟信号分布均匀,对SDA信号的采样实际是依赖I2C外设判断输入信号,外设自带滤波处理能消除抖动。

而且软件模拟I2C需要占用CPU时间,一次通信约有数百微秒延时,硬件I2C则可以采用中断、DMA等方式做到无延时,释放CPU性能。

相关推荐
周洲08306 小时前
STM32 最简工程搭建|标准库/HAL库规范化模板,零冗余可直接落地
stm32·单片机·嵌入式硬件
ACP广源盛139246256737 小时前
M6/M5 Pro Mac mini 端侧 AI 落地@ACP#YLB3116 中端多盘存储扩展在 AI 服务中的机会与应用场景
大数据·网络·数据库·人工智能·嵌入式硬件·macos
ACP广源盛139246256737 小时前
M6/M5 Pro Mac mini 端侧 AI 新形态@ACP#GSV5800 Serdes 长距离视频传输在 AI 服务中的机会与落地场景
大数据·网络·数据库·人工智能·嵌入式硬件·macos·音视频
OIDCAT9 小时前
国产USB转千兆网卡芯片CH398-RTL8153国产替代实测与选型
网络·嵌入式硬件·智能硬件·国产芯片·usb转千兆网卡
HRTOS10 小时前
HRTOS 4.0 驱动库:06_Storage 存储设备驱动——24C02 EEPROM与I²C驱动开发
c语言·驱动开发·嵌入式硬件·51单片机
周洲083010 小时前
STM32 串口不定长接收|空闲中断 IDLE 方案,无固定帧长限制,项目实战
stm32·单片机·嵌入式硬件
我和头发拼了12 小时前
STM32--10硬件读写MPU6050
stm32·单片机·嵌入式硬件
糖糖单片机设计14 小时前
基于STM32的鱼缸水质检测系统
stm32·单片机·嵌入式硬件
HRTOS14 小时前
HRTOS 4.0 正式发布:Driver Library 基础外设驱动模块介绍
驱动开发·单片机·嵌入式硬件·51单片机
染予15 小时前
20个点位下发该如何正常操作?
单片机·嵌入式硬件