填坑-关于IIC通讯
01、概述
在之前的文章中《STM32IIC详解》中详细讲解了IIC协议,并且使用是NXP的官方手册,demo示例使用IIC读取RTC芯片,运行正常,没有任何问题。并且更新了《IIC踩过的坑》,讲述了在使用IIC读取RTC芯片时遇到的问题,并成功解决。
我以为我已经完全学会了IIC,但现实却打了脸,我在使用《STM32IIC详解》文中的IIC驱动,去驱动MPU6050时,总是读取失败。这个驱动明明是验证过的,为什么会有问题。让我一度很是郁闷。
02、问题所在
不卖关子,直接说问题,是我之前的IIC驱动有问题。
问题1:
错误将CLK信号GPIO设置为推挽输出。应该设置为开漏输出。
问题2:
读取函数有bug。1处应该先左移再读取SDA的数据,然后删除2处的数据。
问题2:这个就是纯粹的bug了,大家应该看出来了。在RTC的驱动没有触发bug的原因是:在RTC的IIC接收数据中,实际应用中最高位为0,触发不了这个bug。而在MPU6050的IIC接收数据中就触发了这个bug。我也在感慨,有时候不是程序没有bug,而是可能没有触发。
问题1:这个问题,其实很简单,IIC协议中也提到过,很多大神也知道需要将MCU的IIC引脚设置为开漏输出。这一方面我也了解,但是没有在意,因为一直读取RTC一直“没有bug”。接下来我将细细和大家分享一下IIC为什么需要开漏输出,开漏输出和推挽输出有什么区别。精通的大佬可以出门左转了,想了解一下的同学欢迎继续往下看。
03、开漏输出
STM32F207的GPIO框图如下
普通输入模式下,上拉和下拉电阻(微弱)的存在。主要是由于P-MOS和N-MOS的存在分为下列两种模式
开漏模式:输出寄存器是 0 时,激活 N-MOS, 而输出寄存器是 1 时,端口保持高阻态(P-MOS 不会被使能)
推挽输出: 输出寄存器是 0 时,激活 N-MOS, 而输出寄存器是 1 时,激活 P-MOS。
上面是我的在文章《STM32 GPIO详解》中的说明,GPIO的其他模式请看文章《STM32 GPIO详解》。上文说到开漏模式输出1时,端口保持高阻态,这个时候如果端口外上拉电阻,就可以输出电平1。
开漏输出的作用:
1:防止短路,在一些应用中,两个GPIO链接在一起(中间没有串电阻),或者在总线应用中,需要将MCU的多个GPIO连接在一起。如果都设置成推挽输出,当一个GPIO输出1,另一个输出0,那么就短路了,直接凉凉。如下图
如果换成开漏输出,GPIO的高电平是靠上拉电阻的,也就是VCC和GND之间会有个电阻,不会出现短路的问题。这样的电路就安全一些,所以部分总线采用开路输出。
2:线与:开漏输出还能实现线与,减少一个与门,简化电路。这个问题下文讲到。
04、开漏输出在IIC的应用
IIC为什么需要开漏输出,除了上文说的到的防止短路,还有一个重要的因素就是线与。
首先我们先说一下线与功能:
线与逻辑,即两个输出端(包括两个以上)直接互连就可以实现“AND”的逻辑功能。在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用,而一般TTL门输出端并不能直接并接使用,否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很大的短路电流(灌电流),而烧坏器件。
在硬件上,可用集电极开路门(OC门)或三态门(TS门)来实现。用OC门实现线与,应同时在输出端口加一个上拉电阻。
上面是数电知识,我的个人简单理解是:就是a,b两条线,两端接一块做输出,另两端做输入。如果输入都是高电平,那输出就是高电平,否则输出就是低电平。
那么线与在IIC中的应用是什么呢?
答案是:多主设备抢占总线的仲裁。
在之前IIC读取RTC或IIC读取MPU6050的情况,都是一个主机,一个从机。但IIC设计中可以支持多主机模式,那么就面临一个问题,当多个主机同时启动总线时,如果仲裁的问题。线与逻辑就起到了作用。
假设主设备A需要启动IIC,它需要在SCL高电平时,将SDA由高电平转换为低电平作为启动信号。主设备A在把SDA拉高后,它需要再检查一下SDA的电平。
SDA是高电平,说明主设备A可以占用总线,然后主设备A将SDA拉低,开始通信。
SDA是低电平, 说明有人已经捷足先登了,主设备A不能占用总线, 结束通信。
如果主设备A拉高SDA时,已经有其他主设备将SDA拉低了。由于1 & 0 = 0 那么主设备A在检查SDA电平时,会发现不是高电平,而是低电平,说明其他主设备抢占总线的时间比它早,设备A只能放弃占用总线。如果是高电平, 则可以占用。
这就是IIC通信开漏输出的原因。上拉电阻的原因就是由于开漏输出的特性,需要上拉电阻在输出1时,提高驱动力。
05、最后补充
最后说一下为什么之前使用推挽输出的IIC读取RTC没有问题,这个因为上拉电阻的阻值不同,RTC的上拉电阻即使推挽输出也可以正常拉高拉低电平。这个根据上文讲述的,可以查MCU的datasheet,确认IO的PMOS和NMOS的阻抗,计算一下电压。
还有一个简单粗暴的办法,直接使用示波器看波形也可以发现问题。
点击查看本文所在的专辑,开发工具
填坑-关于IIC通讯的更多相关文章
- 基于环信SDK的IM即时通讯填坑之路(vue)
公司最近使用第三方环信SDK的进行通信聊天,基本已完成.记录下填坑之路 1.可以通过以下方式引用 WebSDK 1.安装 npm install easemob-websdk --save 2. 先 ...
- 纯Socket(BIO)长链接编程的常见的坑和填坑套路
本文章纯属个人经验总结,伪代码也是写文章的时候顺便白板编码的,可能有逻辑问题,请帮忙指正,谢谢. Internet(全球互联网)是无数台机器基于TCP/IP协议族相互通信产生的.TCP/IP协议族分了 ...
- iOS端IM开发从入门到填坑
让App聊起来 IM开发从入门到填坑Demo IM的实现方式 拿来主义,使用第三方IM服务 IM的第三方服务商国内有很多,底层协议基本上都是基于TCP的,类似有网易云信.环信.融云.极光IM.Le ...
- 微信公众号支付备忘及填坑之路-java
一.背景 最近公司给第三方开发了一个公众号,其中最重要的功能是支付,由于是第一次开发,遇到的坑特别的多,截止我写博客时,支付已经完成,在这里我把遇到的坑记录一下(不涉及退款).不得不吐槽一下,腾讯这么 ...
- Android—基于微信开放平台v3SDK,开发微信支付填坑。
接触微信支付之前听说过这是一个坑,,,心里已经有了准备...我以为我没准跳坑出不来了,没有想到我填上了,调用成功之后我感觉公司所有的同事都是漂亮的,隔着北京的大雾霾我仿佛看见了太阳~~~好了,装逼结束 ...
- css 填坑常用代码分享
以下是常用的代码收集,没有任何技术含量,只是填坑的积累.转载请注明出处,谢谢. 因为提交比较麻烦,后来转置github:https://github.com/jsfront/src/blob/mast ...
- 填坑系列:通过ESXi来配置IPMI
近日西安的天气很不错,可是看到从其他地方迁移来的主机在新环境下无法远程调试怪郁闷的,这就需要填坑,要不就会给后来者挖更大的坑. 今天遇到的坑是在IPMI的网络设置里面启用了VLAN标签之后,在新环境下 ...
- Node学习笔记(四):gulp+express+io.socket部署angularJs2(填坑篇)
这篇就先暂停下上篇博客--你画我猜的进度,因为在做这个游戏的时候,想采用最新的ng2技术,奈何坑是一片又一片,这边就先介绍下环境部署和填坑史 既然要用ng2,首先要拿到资源,我这边用的是angular ...
- 【结果很简单,过程很艰辛】记阿里云Ons消息队列服务.NET接口填坑过程
Maybe 这个问题很简单,因为解决方法是非常简单,但填坑过程会把人逼疯,在阿里云ONS工作人员.同事和朋友的协助下,经过一天的调试和瞎捣鼓,终于解决了这个坑,把问题记下来,也许更多人在碰到类似问题的 ...
随机推荐
- 【dp】10-8题解 vacation
vacations 原题codeforeces round 363 (Div2) c 题目描述 暑假到了, Pb 正在计划他的假期. Pb 准备假期去体育馆锻炼或看电影.但体育馆和电影院都有可能当天不 ...
- 什么是DDoS黑洞路由?
1. 什么是DDoS黑洞路由? DDoS黑洞路由/过滤(有时称为黑孔)是缓解DDoS攻击的一种对策,网络流量将被路由到"黑洞"中并且丢失.如果在没有特定限制条件下实施黑洞过滤,合法 ...
- 并发王者课-铂金8:峡谷幽会-看CyclicBarrier如何跨越重峦叠嶂
欢迎来到<并发王者课>,本文是该系列文章中的第21篇,铂金中的第8篇. 在上一篇文章中,我们介绍了CountDownLatch的用法.在协调多线程的开始和结束时,CountDownLatc ...
- 7.2、compute节点配置
用于创建虚拟机的节点: 0.配置openstack版本yum源: yum install centos-release-openstack-rocky 1.nova-compute的安装: (1)安装 ...
- LeetCode解题记录(贪心算法)(一)
1. 前言 目前得到一本不错的算法书籍,页数不多,挺符合我的需要,于是正好借这个机会来好好的系统的刷一下算法题,一来呢,是可以给部分同学提供解题思路,和一些自己的思考,二来呢,我也可以在需要复习的时候 ...
- linux添加用户并授权访问目录
1.创建用户及访问目录 useradd test -d /data/app -M设置密码passwd test 将访问目录权限全部赋予用户chown -R test /data/app2. 创建组(如 ...
- buu RSA
一.分析 下载链接,发现一个公钥的文件(e,n),和一个加密过的文件 二. 公钥文件,里面一堆字母,然后后面百度,才知道需要去解开n,e 指数是e,模数是n(十六进制) 三.再通过n来分解素数,得到p ...
- abp知识
领域驱动开发的特点:1.分层更多,前期代码量大,后期维护方便2.业务进行了专业的领域划分,业务逻辑更加清晰,便于业务扩展.3.代码工程高内聚,更加精简.4.主要是解决复杂业务逻辑编写问题 为什么要使用 ...
- git配置多个ssh key
随着工作的深入,我们通常都会有多个git账户.比如公司gitlab一个账户,github或gitee有一个账户.而平时我们又回通过 配置ssh公私钥认证的方式省去繁琐的登录远程仓库的操作,不同的git ...
- LevelDB学习笔记 (3): 长文解析memtable、跳表和内存池Arena
LevelDB学习笔记 (3): 长文解析memtable.跳表和内存池Arena 1. MemTable的基本信息 我们前面说过leveldb的所有数据都会先写入memtable中,在leveldb ...