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
小僧景贤6 小时前
单片机全方位调试实战指南:串口/RTT/逻辑分析仪/示波器/内核排错分层避坑教程
单片机·嵌入式硬件·物联网
2401_8275012810 小时前
【无标题】
arm开发·嵌入式硬件
LeoZY_10 小时前
LinkScope 使用笔记:基于 OpenOCD 的通用硬件芯片调试助手
笔记·单片机·嵌入式硬件·开源软件
星空真迷人12 小时前
嵌入式鸿蒙并非精简版,核心究竟是什么?
stm32·单片机·嵌入式硬件·物联网·华为·harmonyos·iot
iCxhust12 小时前
8088单板机VScode集成开发环境使用方法二(汇编版)
汇编·单片机·微机原理·8088单板机
hongmai66688812 小时前
GK7205V300芯片深度解析:H.265低功耗视觉主控,助力安防监控高效选型
arm开发·嵌入式硬件·物联网·智能家居·h.265·risc-v
2301_8014349813 小时前
STM32F407移植TinyUSB
stm32·单片机·嵌入式硬件
Dlrb121114 小时前
Linux驱动---Linux 中断系统及其上与下半部的介绍与阻塞IO实现按键检测
linux·嵌入式硬件·imx6ull·中断·阻塞io
国产HT1621B14 小时前
YL4056 NTC 外围电阻 R3/R4 计算:从公式推导到工程选型
科技·单片机·嵌入式硬件
czhaii16 小时前
STC32G144K246 Ai8052单片机外设和功能
单片机·硬件工程