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I2C死锁故障问答笔记
资料介绍
I2C 死锁的那些事 概述 问：老师，最近被 I2C 死锁折磨得不行，总线老是卡死，从设备都唤不醒了，到底啥叫 I2C 死锁？ 答：好问题，咱先把概念捋清楚。I2C 是两根线——SCL 时钟线和 SDA 数据线，靠开漏结构工作。死锁最典型的表现就是 SDA 被从设备拉低不放，主设备怎么发起始位都发不出来，总线像被人摁住了手，彻底僵在那儿。说白了，就是有设备把 SDA 钳在了低电平，谁也没法继续通信。 问：那为什么好好的总线会突然死锁？ 答：多数死锁都出在通信中断的那一下。比如主设备正读到一半，程序出错或者被中断打断，时钟停了，但从设备还在等下一个时钟把最后那一位收完，于是它就一直攥着 SDA 不放。还有一种常见情况是电平不匹配，主设备跑 3.3V，从设备是 5V 或者反过来，上拉电阻选得不对，也能把总线状态搞乱。 工作原理 问：我想搞清楚根因，能不能把 I2C 的时序再说细一点？ 答：可以，我们一层层拆。I2C 通信靠"起始条件"和"停止条件"来界定一段传输。起始条件就是 SCL 为高时 SDA 从高变低，停止条件是 SCL 为高时 SDA 从低变高。这俩条件由主设备发起，从设备全程是被动接收指令的角色。 问：那数据怎么传？ 答：数据位在 SCL 高电平期间必须保持稳定，只有在 SCL 低电平时 SDA 才允许变化。这就是为什么时钟一旦停在半路，从设备会愣住——它正处在"等下一个边沿"的状态，手里的 SDA 电平就成了"定格画面"，一直保持着，总线自然就被占住了。 问：那 ACK 应答是怎么回事？ 答：每收完一个字节，接收方要在第九个时钟周期把 SDA 拉低表示应答。如果主设备在传输中被复位了，它的 GPIO 状态回到初始，而上拉电阻又没被正确配置，就可能出现主设备既不拉高也不释放的情况，总线就悬在中间状态，死锁就来了。
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