IIC 波形问题分享

RF_002

各位好，最近在调试IIC的时候遇到了SDA波形有半高电平的状态，下面分享一下解决的方法。
1.测试方法
       通过IIC将数据0XEF写入eeprom中的0x01地址。整个操作过程如下且通过示波器测试波形 通信参数： 起始信号+写0XA0+从机回ACK+写0X01+从机回ACK+写0XEF+从机回ACK+STOP
2.问题描述
   注意：（以下图片中黄色为SDA，蓝色为SCK）
测试发现写入过程中，从机每次的ACK应答都会产生一个半高波形，如下图红框所示。

猜想：SDA在从机产生ACK应答时主机和从机发生了电平冲突。
关于ACK信号：主机写入过程中，当8bit写入完成后，在随后的第九个时钟上如果SDA为低，则主机收到ACK，若是SDA为高，则主机收到NOACK。

如下是有问题的程序关键部分：

从ACK的介绍和有问题的程序上看，当第八个bit完成时，SCL会拉低，然后在拉高。在SCL拉低的时候从机立即会进行数据变化，产生低电平（ACK信号），但是此时主机的SDA还是输出高状态，所以电平冲突，造成了半高电平的产生。

3.解决办法

从问题上看，说明是在从机发送ACK时两端产生了SDA控制权的冲突，导致了这个问题。因为SDA本身带有上拉，所以第一删除无用的SDA输出高语句，第二当需要主机发送高电平时，主机设置SDA为输入状态，通过外部的上拉将SDA稳定在高点平。程序和实际结果如下所示，可以看到ACK时的半高状态消除：

4.结论：

1.模拟IIC情况下，如果MCU支持开漏输出，则用开漏输出，因为开漏只能拉低不能拉高，这样不会造成电平冲突等问题。

2.如果用推挽输出的话，那么MCU在控制SDA引脚时，

  a) 输出高电平，则MCU设置SDA为输入状态，靠外部上拉将SDA稳定在高点平；

  b) 输出低电平，则MCU这只SDA为输出状态，且输出低电平。

  c) 输入状态，MCU设置SDA为输入状态。