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
学嵌入式的小杨同学5 小时前
STM32 进阶封神之路(三十三):W25Q64 任意长度写入深度实战 —— 从页限制到工业级通用读写(附完整代码 + 避坑指南)
stm32·单片机·嵌入式硬件·架构·硬件架构·嵌入式·flash
Hello_Embed7 小时前
嵌入式上位机开发入门(三):TCP 编程 —— Server 端实现
笔记·单片机·网络协议·tcp/ip·嵌入式
Hello World . .10 小时前
ARM裸机学习6——UART
arm开发·单片机·嵌入式硬件
Zarek枫煜11 小时前
[特殊字符] C3语言:传承C之高效,突破C之局限
c语言·开发语言·c++·单片机·嵌入式硬件·物联网·算法
Lugas Luo11 小时前
SATA 硬盘识别延时:协议层与内核机制分析
linux·嵌入式硬件
somi711 小时前
ARM-10-I.MX6U ADC
arm开发·嵌入式硬件·adc·自用
nfsf12 小时前
【ZMCT103C电流互感器应用原理图 交流电流】
嵌入式硬件
进击的小头12 小时前
01_第一篇:到底什么是嵌入式芯片?与通用CPU_GPU_DSP的核心区别
单片机·嵌入式硬件
hoiii18713 小时前
STM32 RS232串口通讯实验
stm32·单片机·嵌入式硬件
可乐鸡翅好好吃13 小时前
Keil更改RAM地址
网络·单片机·嵌入式硬件