CN104834624B - 一种iic总线接口的抗干扰方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种IIC总线接口的抗干扰方法，其能够通过建立超时机制监测IIC接口是否存在异常，在监测到存在异常的情况下能够及时处理并复位，从而能够避免接口失效，保证下次IIC通信时能够成功，使IIC接口正常工作。所述抗干扰方法，有效的解决了IIC接口受到干扰后失效的问题，使IIC通信更加实用、增强抗干扰能力。

Description

一种IIC总线接口的抗干扰方法
技术领域
本发明涉及一种嵌入式系统中，当IIC接口受到干扰异常后，对IIC接口进行恢复处理使其恢复到正常状态的方法。
背景技术
目前，在嵌入式系统中大量使用具有IIC接口的外围器件与微处理器通信，例如EEPROM芯片、Flash芯片、时钟芯片等都提供了IIC总线接口。
微控制器（MCU）的IIC接口与和外围器件的IIC接口连接，实现主从式的通信功能。IIC使用两条线通信，一条为串行数据线（SDA），另一条为串行时钟线（SCL）。通信时由MCU的IIC接口按照IIC协议来控制时钟线SCL和数据线SDA，产生起始条件、完成数据传输、应答/非应答、停止条件。
IIC协议通信时，时钟线SCL和数据线SDA是必须严格按照规定的时序变化。例如，数据有效条件是：SDA线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定，数据线的高或低电平状态只有在SCL线的时钟信号是低电平时才能改变；起始条件必须是：SCL线是高电平时SDA线从高电平向低电平切换；停止条件是：SCL线是高电平时SDA线由低电平向高电平切换。
由于IIC通信时对两条信号线的时序要求特别严格，在实际使用中经常会因为受到电磁干扰，导致信号线时序错乱，致使通信失败。而通信失败后MCU的IIC接口和外部器件的IIC接口由于并未完成一次成功的通信，因此相应的硬件电路仍然处于等待状态，等待接收数据或应答信号，这种状态会一直持续下去，从而导致IIC接口失效。如果不对上述问题进行处理，将导致系统的任务卡死或出现反复复位等现象。
发明内容
本发明旨在给出一种IIC总线接口的抗干扰方法，以解决嵌入式系统中的IIC接口因为受到干扰异常后，而不能自动恢复的问题。
本发明所述的IIC总线接口的抗干扰方法，包括如下步骤：
建立IIC通信的超时监测机制，监测IIC通讯等待应答时间；
当IIC通信等待应答时间超时，则认为出现异常，需要进行异常处理；
异常处理时，首先关闭MCU的IIC功能，将MCU的IIC接口配置成普通IO口，通过IO口模拟IIC协议发送或接收数据；再模拟停止条件，使外部的IIC器件完成本次通信，恢复到正常状态；
将接口配置回IIC接口，并重新对IIC寄存器进行初始化，开启IIC功能；
与外部IIC器件重新进行通信。
本发明所述的IIC总线接口的抗干扰方法，能够通过建立超时机制监测IIC接口是否存在异常，在监测到存在异常的情况下能够及时处理并复位，从而能够避免接口失效，保证下次IIC通信时能够成功，从而使IIC接口正常。其有效的解决了IIC接口受到干扰后失效的问题，使IIC通信更加实用、增强抗干扰能力。
附图说明
图1是本发明所述IIC总线接口的抗干扰方法的流程示意图。
具体实施方式
MCU的IIC接口按照IIC协议来控制时钟线SCL和数据线SDA，由MCU的IIC接口产生起始条件、数据传输、应答/非应答、停止条件，外部器件的IIC接口接收起始条件、数据传输、应答/非应答、停止条件，同时外部器件也会产生数据传输、应答/非应答状态。
IIC总线接口的抗干扰方法，通过IIC通信的超时监测机制，监测IIC通讯等待应答时间，当IIC通信时，当MCU监测到等待外部器件产生的数据传输、应答/非应答状态超时时，认为IIC接口异常，执行IIC接口异常处理。先关闭MCU的IIC功能，将MCU的IIC接口配置成普通IO口，通过IO口模拟IIC协议发送或接收数据；再模拟停止条件，使外部的IIC器件完成本次通信，恢复到正常状态；之后再将接口配置回IIC接口，并重新对IIC寄存器进行初始化，开启IIC功能；与外部IIC器件重新进行通信。
IIC通信的超时监测机制可采用定时器中断的方式计时，每次中断将全局计数器变量加1，IIC通信开始时将计数器清0，然后在IIC通信时读取计数器的值，如果计数器的值大于允许值则认为超时。
如图1，IIC通信时，首先，进行IIC通信准备，配置IIC引脚、接口，将IIC初始化。然后，建立IIC超时机制。IIC通信的超时监测机制采用定时器中断的方式计时，初始化用于超时计数的定时器、配置定时器中断、开定时器、全局超时计数器清0，每次定时器中断时对全局超时计数器加1。之后，按照IIC协议规定，发送IIC的起始条件；等待IIC从器件应答，此时轮巡IIC状态寄存器，如果未应答则判断IIC是否超时（判断超时计数器是否大于预设值），如果超时，则认为IIC通信异常，转而执行IIC异常处理流程。如果未超时则继续重新查询IIC状态寄存器。通过查询IIC状态寄存器得知已经收到正确应答，则发送器件地址；发送后同样进行应答判断和超时判断，超时则转异常处理，正常应答则发送或接收数据。而后，继续进行应答判断和超时判断，超时则转异常处理，正常应答则按照IIC协议规定发送停止条件。之后，判断通信是否成功，成功则结束本次IIC通信，未成功转建立超时机制部分重新执行一次。各环节中，如出现超时，均按如下异常处理流程处理：包括关闭IIC功能、IO口配置为普通口、IO口模拟发送数据或接收数据、模拟发送停止条件、重新配置IO口为IIC接口、重新初始化并开启IIC功能等步骤。

Claims (2)

1.一种IIC总线接口的抗干扰方法，包括如下步骤：
建立IIC通信的超时监测机制，监测IIC通讯等待应答时间；
当IIC通信等待应答时间超时，则认为出现异常，需要进行异常处理；
异常处理时，首先关闭MCU的IIC功能，将MCU的IIC接口配置成普通IO口，通过IO口模拟IIC协议发送或接收数据；再模拟停止条件，使外部的IIC器件完成本次通信，恢复到正常状态；
将接口配置回IIC接口，并重新对IIC寄存器进行初始化，开启IIC功能；
与外部IIC器件重新进行通信。
2.根据权利要求1所述的IIC总线接口的抗干扰方法，其特征在于：IIC通信的超时监测机制采用定时器中断的方式计时，每次中断将全局计数器变量加1，IIC通信开始时将计数器清0，然后在IIC通信时读取计数器的值，如果计数器的值大于允许值则认为超时。
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