EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
本帖最后由 EDA365_PCB 于 2024-1-22 17:54 编辑
" r) p3 m- n2 r
% V8 O; G" K5 |* NI2C七宗罪之第五罪——没有ACK怎么办？ $ @& v0 @/ `' e8 D0 T8 t$ L
EDA365原创 作者：John
! u$ L4 g: Z& b; Y( @! N* y" h每一笔I2C的访问都是随着设备互相之间的ACK后结束的，这就好像你和别人商量个事情，要等到别人答应了，这次对话才算结束；又或者你给别人寄一个包裹，一般要等到收件人收到东西后，给你回了电话，你才会认为东西送到了。 这里的“答应”和“回电话”就等于I2C里面的ACK，这一点在前面都已经反复叙述了，这里不再展开说明（可以戳文段开头的链接回顾哦）。' l% c& Y: A7 a
我们先来看看下面这张图：
; n& F( U3 T# O+ x
做几点说明，让大家明白讨论内容。
) f& }3 l/ i! g6 Q* H9 K+ q1.系统串口打印信息如下，表示I2C访问失败： . t$ k- n- P% J5 {: J. C5 }+ p, {7 {
6 k! ?1 `0 s f$ A8 oI2C slave device not found num1,addr 0xe2====i2c_send_command_to+scc_rommon send_status Failed.
G' I" U* W% o d6 G0 EI2C slave device not found num1,addr 0xe2====i2c_send_command_to+scc_rommon send_status Failed. , P" r9 y! Z4 P7 a4 O
# }% T4 y) j% |+ k1 k- c. P
2.上图中我在ACK的位置坐了标注，细心的读者只要和下面这张正常的图一比较，就可以看出差别，在ACK的位置，SCL为High/SDA为Low，但是上图确刚刚好相反； 3.我们现在知道在第一个ACK的位置， Slave设备本来应该给出SDA=Low，为了更加清楚的分析问题，我们再来一张说明更多的图。 由前面的说明，我知道是Slave设备出了问题，那么到底出了什么问题呢？ 7 W. t B u9 t: d
我们先把最前面那张图的案例分析一下，可能有人已经注意到了图中有一个@-40C，对了，没错！就是我们的交换机放在温箱里面做高低温时，在零下-40C的时候发现的问题。
8 p2 [" v( U4 W5 F8 a
5 j- T. @& h7 v* C* W5 D0 F6 S有人问-40度下，这波形怎么量到的啊？ 这明显问到了关键点上， 硬件工程师的辛苦就体现出来。首先要把I2C信号线和串口线分别从板子上焊接出来，再分别连到外面的示波器和电脑上，然后就苦逼地守着温箱，运气好的话很快就能复现问题，运气不好要折腾很久才能trigger到这个issue，真的是一把辛酸泪啊。
. f/ u3 o1 |2 C# u3 ~/ p0 n6 I. W解决的问题过程更加复杂，而且并没有什么技术含量可言——说服Supply Chain的人认为是vendor的器件问题，让他们在芯片生产线做Screen的时候，从原来的泡-40/5分钟改为-45/20分钟，把没有margin的芯片筛选掉。这个和Supply chain以及vendor沟通的过程是痛苦的，大公司嘛，不说了，你们懂的…… 1 P. A% x0 Z) C; }2 D; d
3 X6 J( j0 t( z( L/ }
现在我们知道了器件受环境影响会产生I2C不ACK的问题，下面这张图是另外一种情况，先故设迷局，一起看看下图中有什么问题？
/ O4 Y6 N# x6 i) z5 ]% M! E 我承认，这个真的不好发现，以前团队中的某工程师在调试一个Sony的IMX291 Sensor时，CPU通过I2C死活访问不了，最后把波形一点一点在示波器上触发下来看，还是看不出来，这就难怪，没有经验确实很难找。 % w. `# M/ `1 P( f
; P8 y4 L9 Q! E我们先来看单次写操作：
( ?* Z ^& H G3 K& W: I/ X; g1.Start
1 ]/ Q! ? ^1 C1 b* C; {, t! ]2.Master发device address % |& w7 _. M' x
3.Master发 R/W为Write
' [+ Q: \* `1 }. n( O4.Slave 回ACK
! m0 d, w2 A- I% w. v4 r- M7 D3 F5.Master发寄存器地址，也叫Word Address : X+ A1 `- J# H5 e9 O4 |' J
6.Slave 再回ACK
# \4 Y3 Z, Q& ~/ J8 B7.Master发要写的数据给Slave
: ]9 w4 u* f; c8.Slave收到数据后回ACK 5 z3 n3 U1 I, y+ M/ c
9.Master看到ACK后发Stop结束本次操作 & z- N$ u2 d7 g! K: q
) Z8 a4 e' T! J/ x4 k
我们再来看单次多操作：
% |6 [7 z6 C" T1.Start
* f5 ^4 \: N4 t% \( G2.Master发device address
9 x4 s \) ?2 a7 d' p3 k3.Master发 R/W为Write
% Q8 y: c& Q8 A! k- M4.Slave 回ACK : b& d5 o. P b6 j
5.Master发寄存器地址，也叫Word Address
! c9 P% p( U- S- S2 Z- D! u6.Slave收到后再回ACK + c7 n; H, U2 L* ]4 E0 L- x9 v; y
7.此时Slave内部的寄存器指针已经知道对应的寄存器地址 ! ]; o8 m' ~5 k! @- K8 Q& U+ Q
8.Master发start . Y( s; K- R9 E& I
9.Master再次发device address ; u2 }0 M& z' x! c: J
10.Master 发R/W为Read " x+ b% }% K8 k# j0 F, t
11.Slave发出ACK 3 E8 z2 D* P: ?$ c$ U
12.Slave发数据给Slave
. X# s) I/ h @1 E; o5 b& ?13.Master收到数据后发NAK给Slave 3# q7 @; S! I3 J5 V
14.Master发stop结束本次读操作
( Z8 |" d5 j% U8 n" n6 H' A# H$ Q3 W6 ^ N
所以上图的读操作一共有两个错误，为了防止读者烧脑，我直接标注出来吧： ( Y2 Z+ Y7 ~6 u; G6 S( z6 K+ W9 K
不知道大家在前面阅读的时候有没有看出来呢？ 特别是第一个Start很容易漏掉，不是老司机一下子真心发现不了。( l. G+ b6 c/ \7 P& k
添加了这里漏掉的START和ACK后，我们的Sony Sensor终于可以访问了，所以时刻要注意ACK是否少了。) r: e4 L+ ?5 L7 d- a2 f
2 G/ e7 j3 n+ [8 V g为了让大家清晰理解，这里给出一张完整的逻辑图，大家在理解时要注意和写操作做对比，然后一定要独立思考弄清楚为什么会有这样的差别？一直到自己彻底想明白了，以后独立解决问题的速度也就会变快。
) f* |+ \# q9 Q' ?5 J+ r- j8 f最后我再给大家看一张图，请大家自行研究错在哪里？ 答案我们将在“第六宗罪”里面揭晓。 4 {& @* J/ w! T, H0 z5 H9 ]$ A
注：本文为EDA365电子论坛原创文章，未经允许，不得转载。 * }3 M8 g. Y8 R6 ?$ P
| 
[复制链接]
/1 
发表于 2019-3-20 14:07
收藏
淘帖
支持！
反对！