"STM32F103VDT6在使用I2C接口与EEPROM通信时遇到busy状态无法退出的问题。在长时间运行后,STM32无法读写EEPROM,即使通过NRST复位也无法解决,必须断电再上电才能恢复正常。问题可能由于EEPROM使I2C总线进入非空闲状态,导致总线仲裁失败。解决方案是通过软件修复,检测到busy状态时,用GPIO模拟I2C总线,发送时钟脉冲迫使总线恢复,并使用SWRST软复位I2C接口。" 在嵌入式系统开发中,I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种广泛使用的串行通信协议,常用于微控制器(MCU)与外围设备如EEPROM、传感器等之间的通信。STM32系列是意法半导体(STMicroelectronics)推出的基于ARM Cortex-M内核的微控制器,其中STM32F103VDT6是一款高性能、低成本的MCU。 本文讨论的问题是,在STM32F103VDT6上使用I2C接口时,系统可能会进入一种无法正常工作的情况,即I2C接口的busy状态无法自动退出。这通常意味着I2C总线上的数据传输没有完成或者有冲突,导致STM32无法控制总线。在这种状态下,状态寄存器SR2的Busy位被置位,同时SR1的ARLO( Arbitration Lost)位也被置位,表明发生了总线仲裁失败。 深入调查发现,问题可能源自EEPROM驱动I2C总线进入非空闲状态,可能是由于通信中断或异常导致。尽管通过复位STM32可以暂时解决问题,但这并非根本解决办法,因为问题仍然可能在后续运行中再次出现。 为了解决这个问题,开发人员采取了软件修复策略。在每次发送起始条件之前,先检查I2C接口的Busy位。如果Busy位为1,表示总线异常,此时通过GPIO的开漏(Open Drain)模式模拟I2C接口,控制SCL和SDA线。通过发送一系列的时钟脉冲,尝试使总线恢复到空闲状态。一旦SDA线变为高电平,就向SDA发送一个低电平脉冲,然后释放SCL和SDA给I2C接口。最后,利用I2C接口的SWRST软复位功能,设置并清除CR1寄存器中的SWRST位,从而退出busy状态。 这种方法有效地避免了硬件断电复位,提高了系统的可靠性。不过,它并不完全排除其他潜在问题,例如硬件故障或软件设计的其他潜在问题。因此,当遇到类似问题时,除了软件修复外,还需要考虑对硬件设计进行审查,确保所有设备都能正确响应I2C通信协议,并在必要时更新固件以增强错误处理和恢复机制。
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