I2C总线异常情况及处理——LeetCode参考Java解析

"本文档主要介绍了LPC17XX系列微控制器在I2C通信中遇到的一些特殊状态及其处理方式，包括其他主机同时启动重复起始条件、仲裁丢失后的数据传输、强制访问I2C总线以及SCL或SDA低电平妨碍I2C总线的操作。" 在I2C通信中，LPC17XX系列微控制器可能会遇到多种特殊状态，这些状态对系统的稳定性和可靠性具有重要影响。 首先，当两个主机同时尝试启动重复起始条件时，可能会出现特殊情况。在主发送或主接收模式下，如果两个主机几乎同时发送重复起始条件，I2C硬件会检测到这一情况，并释放总线，不产生中断请求。如果另一个主机随后释放总线（例如，通过发送停止条件），LPC17XX的I2C模块将重新开始传输，发送正常的起始条件（状态0x08）。 其次，仲裁丢失是I2C通信中的常见问题。在主发送和主接收模式下，如果仲裁丢失，I2STAT寄存器会显示特定的状态代码（如0x38、0x68、0x78或0xB0）。如果STA标志在程序中被设置以响应这些状态，一旦总线再次空闲，I2C模块会自动发起起始条件，尝试重新传输整个数据序列，不受CPU干预。 再者，强制访问I2C总线的情况可能发生在非控制源导致总线挂起时。例如，干扰、短暂的总线中断或SDA和SCL线的短路可能导致总线无法正常工作。如果STA标志被设置，而总线在规定时间内未被访问，可以通过在STA标志仍置位时设置STO标志来强制访问总线，即使不发送停止条件，硬件也会模拟接收到停止条件，然后发送起始条件。STO标志会由硬件自动清除。 最后，SCL或SDA线的低电平可能导致I2C总线操作受阻。如果这些线路由于外部因素长时间保持低电平，I2C通信将无法进行。这种情况下，系统需要有机制来检测并恢复这些异常状态，确保总线恢复正常运行。 LPC17XX系列微控制器在处理I2C通信时需要考虑这些特殊状态，通过合理的硬件设计和软件策略，确保在面对这些情况时能有效恢复和继续数据传输，从而提高系统整体的鲁棒性。