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接口 寄存器 示波器
问题：
该问题由某客户提出，发生在 STM32F103VDT6 器件上。据其工程师讲述：在其产品设计中，使用了 STM32 的一个 I2C 接口与一个 EEPROM 通信。在系统靠性测试中发现，经过长时间运行后，STM32 会出现不能读写 EEPROM 的现象。通过 NRST 管脚对 STM32 进行复位，复位后该现象依旧存在。关掉电源，然后重新上电，现象消失。通过进一步测试发现，如果对 STM32 反复做复位操作，会很容易复现这一现象。
调研：
修改软件，通过打印监控 I2C 通信程序的流程，及 I2C 接口的各个寄存器的状态。当出 现上述现象时，I2C接口的状态寄存器 SR2 中的 Busy 位置‘1’，状态寄存器 SR1 中的 ARLO位置‘1’。用示波器观察 I2C总线，发现其 SCL 为高电平，SDA 为低电平。将 STM32 的复位脚拉到地，SCL 及 SDA 的状态不变。检查原理图，确认 I2C总线上只有 STM32 和 EEPROM两颗器件。
导致了这一问题，是否还有其它原因在起作用，不得而知。
处理：
修改软件，加入对 I2C总线修复的功能。在每次发送起始条件之前首先检测 SR2 中 Busy 位，如果为‘1’，则说明总线上有异常。此时，可由 GPIO 的 OD 模式代替I2C通信口接管 SCL 及 SDA 两个管脚。通过翻转 GPIO，向 SCL 信号线上发高电平脉冲，脉冲宽度及间隔匀为 10uS。每发出一个脉冲之后，检测 SDA 信号是否为高电平。若 SDA 信号为已高电平，则将 SCL 拉高，然后向 SDA 信号线发出一个 10uS 宽的低电平脉冲。然后将 SCL 及 SDA 两个管脚交还给 I2C接口，并通过将 CR1 中的 SWRST 位置‘1’后再清‘0’来复位 I C接口，使其退出 Busy 状态。如图（一）所示：
A：将 SCL 和 SDA 切换成 GPIO 的 OD 模式；
B：发送时钟脉冲并等待 SDA 跳变到高电平；
C：在 SDA 上发出一个低电平脉冲；
D：在 SDA 拉高后，将 SCL 的 SDA 切换回 I2C接口；
E：通过 CR1 中的 SWRST 位复位I2C接口；
建议：
STM32 中的I2C接口被设计成为主从自适应接口，并充许多个主机共享一条 I2C总线。I2C接口在被使能之后，会不断的检测 SCL 及 SDA 的电平与跳变。当发现有低脉冲出现在 SCL 或 SDA 上时，则认为总线进入了 Busy 状态，其 Busy 标志会置‘1’，直到在总线上检测到一个符合要的停止条件之后，才认为总线回到了空闲状态，这时由硬件清除 Busy 标志。当 I2C接口认为总处于Busy状态且不是由自己占用时，会拒绝向总线上发送信号，因为它认为此刻I2C总线正在被其它的主机所使用。这时向I2C接口发命令，要求产生起始条件，会导致总线仲裁失败。要从这种状态退出，首先要保证总线是处于空闲状态，即 SCL 和 SDA 都为高电平。然后，通过将 CR1 的 SWRST 置‘1’然后清‘0’来复位I2C接口，以达到清除 Busy 标志回到空闲状态目的。
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