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
C.咖.4 小时前
STM32 ——嵌入式 存储系统、时钟系统(F407 系列)
stm32·单片机·嵌入式硬件
llilian_164 小时前
晶振有什么好用的检测仪器?石英晶振测试仪 晶体测试仪
服务器·单片机·嵌入式硬件·其他
FreakStudio5 小时前
串口协议解析实战:以 R60ABD1 雷达为例,详解 MicroPython 驱动中数据与业务逻辑的分离设计
python·单片机·pycharm·嵌入式·面向对象·硬件·电子diy
brave and determined5 小时前
可编程逻辑器件学习(day24):异构计算:突破算力瓶颈的未来之路
人工智能·嵌入式硬件·深度学习·学习·算法·fpga·asic
ACP广源盛139246256738 小时前
GSV2201S(1201S)@ACP#支持嵌入式 MCU 的 DisplayPort 1.4 到 HDMI 2.0 转换器
单片机·嵌入式硬件·电脑·音视频
d111111111d8 小时前
MPU6050简介(学习笔记)
笔记·stm32·单片机·嵌入式硬件·学习
芯岭技术16 小时前
不到一块钱的带USB 2.4G收发 SOC芯片,集成2.4G射频 32位MCU
单片机·嵌入式硬件
普中科技17 小时前
【普中DSP28335开发攻略】-- 第 15 章 外部中断实验
单片机·嵌入式硬件·开发板·外部中断·dsp28335·普中科技
IT阳晨。18 小时前
【STM32】ADC
stm32·单片机·嵌入式硬件
纳祥科技19 小时前
方案分享:一款基于高性能单片机的落日灯方案
单片机·嵌入式硬件