ST单片机I2C接口复位后进入Busy状态不能退出

在开发嵌入式系统时，I2C通信协议被广泛应用于微控制器和多种外围设备之间的通信。然而，使用ST单片机的I2C接口时，可能会遇到单片机复位后I2C总线进入“忙”状态，从而导致单片机无法使用I2C总线的问题。本文详细探讨了这一问题的原因、现象以及解决方案。 ST单片机，如STM32F103VDT6，I2C接口在长时间运行后可能会出现无法读写EEPROM的情况。通过复位STM32并不能解决这个问题，只有断电重新上电才能恢复正常。反复复位操作很容易复现这一现象。通过软件监控I2C通信程序和寄存器状态发现，I2C接口的状态寄存器SR2中的Busy位和SR1中的ARLO位被置‘1’。示波器观测到I2C总线处于异常状态，SCL为高电平而SDA为低电平。这表明STM32在试图接管总线时，由于总线仲裁失败，失去了对总线的控制，导致无法启动数据传输。 此现象可能由EEPROM通信意外中断造成。为解决此问题，软件中加入了检测I2C总线状态和修复功能。在每次通信前，软件先检测SR2的Busy位，若为‘1’，表示总线有异常。软件通过GPIO的开漏输出模式（OD模式）接管SCL和SDA管脚，向SCL发送高电平脉冲，每次脉冲后检测SDA是否为高电平。若SDA变为高电平，则释放SCL并发送一个10微秒宽的低电平脉冲到SDA。之后，将SCL和SDA管脚交还给I2C接口，并通过设置CR1寄存器的软件复位（SWRST）位来复位I2C接口，从而清除Busy标志并使总线返回空闲状态。 I2C接口设计为能自动适应主从模式，并允许多个主机共享同一总线。接口启用后会持续监测SCL和SDA的电平状态，若检测到低脉冲则认为总线处于 Busy状态，直到停止条件出现。I2C接口若认为总线忙碌而自身未占用，会拒绝发送信号。为退出这种状态，需确保总线处于空闲状态，即SCL和SDA都为高电平，然后通过软件复位接口来清除Busy标志。 以上处理方式是在分析了I2C总线协议和STM32单片机的硬件特性后提出的解决方案。针对此问题，开发人员需要对I2C协议有深入理解，同时能够编写相应的软件逻辑来检测和修复I2C总线的异常状态。 文档的“重要通知”部分提醒用户，在使用ST产品时，ST保留随时对产品或文档进行变更、更正、增强、修改和改进的权利，并强调用户应自行负责选择和使用ST产品，ST不承担任何相关责任，也不授权任何知识产权。这提示我们在开发中要随时关注供应商提供的最新信息，确保产品开发和维护的正确性和有效性。