一、踩坑缘由

在调试 I2C 器件时,我一般习惯于使用 i2cdetect 工具来确认芯片是否有应答,通常有应答之后,就会开始着手移植或者编写对应的驱动程序,但是在调试 sgp41 传感器时却不灵了。

二、问题现象

在连续完成多个 I2C 器件的调试和驱动开发之后,最后一个 sgp41 传感器却一直无法被检测到。在使用示波器再次测量芯片供电、检查I2C波形、引脚顺序、电平匹配都正确后,认为是芯片坏了,换了多颗芯片,都无法识别,寄给供应商,供应商又说检测良好,这就很神奇了。

在同一个座子上,sht41 都能正常被检测到,但是 sgp41 却无法检测,更何况该总线上还挂了其它的 I2C 器件都能准确检测出来。

三、问题分析

百思不得其解,在仔细观察逻辑分析仪解析的结果,发现在检测 0x44(sht41) 器件地址的时候,i2cdetect 使用的是采用写的方式检测,而检测 0x59(sgp41) 器件地址时,采用读的方式检测。

由于之前调试过 sht41 器件,知道这类传感器需要先写再读,才会有应答信号(规格书没有体现出来),因此推测跟这个有关。手写了一个 I2C 设备驱动,先写再读取,发现可以正常通信,证实了我的猜测。

四、深入分析

我特别好奇的是,为什么 i2cdetect 工具会对不同的地址段采用不同的方式进行检测,我分析了 i2cdetect.c 源代码,发现默认是以自动模式检测,而自动模式则会根据不同的地址段采取读或写来实现检测。

源码下载:http://mirrors.edge.kernel.org/pub/software/utils/i2c-tools/i2c-tools-4.0.tar.gz

如果需要检测类似 sht41、sgp41 这种必须要先写再读才会有应答的芯片,就必须要指定检测模式为写检测(MODE_QUICK),由于 sht41 的器件地址 0x44 恰好在自动模式中以写的方式检测,因此可以检测得到。通过分析源码发现,-r 和 -q 即可指定读写模式:

下图为指定以写的方式检测 sgp41(0x59),可以发现有应答信号,被检测出来了:

五、经验总结

1. 不是所有的 I2C 器件都会直接响应读请求。
2. 使用 i2cdetect 工具检测芯片,建议使用 -q 和 -r 参数都试试。

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