硬件工程师又踩坑了，第一次同时遇到I2C的时钟拉伸和SPI多从机问题（1）

EE小新

1年前浏览373

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大家好，我是EE小新。

记得以前看飞哥的文章，讲到I2C的时钟拉伸问题，没有太在意，只是知道这么个概念，印象不深。

但是昨天测试客户的板子的时候，通过对比传感器和标准值的时候，发现传感器的数值偶尔会出错，且数值越大偏离标准值越大。

将这一周的故障排除过程做个纪录，也给大家提供一个思路。

1. 第一时间怀疑没有补偿

通过测试50个测试点，拟合出一条曲线，发现测试值和标准值近似了。但是有个问题出现了，一旦量产，每个机器都测试50个点，工作量太大，而且也不确定传感器一致性如何，又挑了几个上机测试，发现只能缩小差值，不能完全消除。

是个方法，但是成本明显增加。

2. 将测试结果反馈给原厂

经过沟通技术反馈，他们的传感器输出是不需要做补偿的，内部已经补偿好了，看一下传感器软件配置是否出错。邮件沟通后，发现软件配置正确，不然不会只错这么一点点数据。

3. 比较测试

这时候我在想是不是传感器原始数据出错，对比一下我的板子和DEMO板传感器端I2C的输出波形，赶紧用示波器抓了一下，还真发现了差异。

DEMO板波形

我们做的板子波形

发现我们板子的波形很差，这种框框的波形好像在哪儿见过，又想不起来。

DEMO板每9个CLK后面都要拉低一段时间，第9个时钟应答的时间也不一致。

打开传感器数据手册，发现确实存在时钟拉伸的情况。

那么什么是时钟拉伸呢？

在I2C的主从通信过程中，总线上的SCL时钟总是由主站产生和控制，但如果从站不能跟上主站的速度，I2C协议规定从站可以拉低SCL时钟线，此时传输会暂停，直到从机释放SCL线，然后继续传输。

为什么需要时钟拉伸？

I2C从机有高速的和慢速的，主要就是为了照顾慢速的从机。

如果不配置，结果会怎么样？

如果主机没有给足够的处理数据时间，主机想强行拉高SCL发送下一帧数据，这时候抓取波形来看，就像是SCL想拉高但是拉不起来，被拽住了一样。而后果就是下一帧的数据错乱，严重的甚至导致IIC通信死掉。

好了，今天先写这么多，SPI的也留到下次文章，看看这两天的结果，再做进一步记录反馈，未完待续！

来源：EEDesign