I2C遇到SDA电平不稳定，是否板子布线有问题？

centpark · 发表于 2017-7-6 11:06:24

本人最近项目画了一个板子，主控mcu为cc2640位于主板上面，与几个外围器件（气压计，加速度，陀螺仪传感器等，位于子板上，子板大小为12x32mm）通过I2C总线相连，主板布局布线如下图所示，
该图上方为2640,下方几个圆孔用于连接子板外围器件，SDA线直接高亮表示，显示长度为1770mil，SCL紧挨在旁边，SDA SCL 线宽线距都是5mil，现在遇到的问题是，I2C工作时SDA的电平不稳定，
表现形式为SDA高高低低的，特别是工作一段时间以后，SDA会降落到2V甚至更低，导致通信失败，不知道有没有人遇到过类似问题啊？

rwdxty · 发表于 2017-7-6 11:10:40

加上拉电阻试试

wye11083 · 发表于 2017-7-6 11:19:47

rwdxty 发表于 2017-7-6 11:10
加上拉电阻试试

是极。貌似lz用的片内上拉。

centpark · 发表于 2017-7-6 11:26:05

rwdxty 发表于 2017-7-6 11:10
加上拉电阻试试

已经有上拉电阻，不过是安置在子板上面，靠近外围器件，上拉电阻默认值为4.7k，也尝试用过更小的2.7K，效果都不太明显呢

D.lovers · 发表于 2017-7-6 11:44:41

用的是软件模拟？还是硬件I2C？

centpark · 发表于 2017-7-6 11:51:47

D.lovers 发表于 2017-7-6 11:44
用的是软件模拟？还是硬件I2C？

是2640自带的硬件I2C模块驱动的

lgg88 · 发表于 2017-7-6 11:52:45

把时钟频率降低一些看看

lovepig200 · 发表于 2017-7-6 13:13:30

建议这种情况外围器件，分别测试一下，可能是外围设备的问题。

centpark · 发表于 2017-7-6 13:19:57

lgg88 发表于 2017-7-6 11:52
把时钟频率降低一些看看

现在i2c时钟是100K，不能再调低了

liujinhan · 发表于 2017-7-6 16:13:29

遇到过通信异常的，I2C DEVCIE会有一定的拉电流能力，增加100R左右电阻后，通信正常。仅供参考！！
另外，各个外设的电源顺序也要注意。
大多数都是带中断控制信号的，还要区分中断模式和非中断模式下的区别，以免各个外设之间相互影响。

yuxiang2 · 发表于 2017-7-6 16:28:30

liujinhan 发表于 2017-7-6 16:13
遇到过通信异常的，I2C DEVCIE会有一定的拉电流能力，增加100R左右电阻后，通信正常。仅供参考！！
另外， ...

你这100欧电阻是串总线上还是上拉的？

hcambridge · 发表于 2017-7-6 18:19:40

这样的布线对于I2C总线来说足够好了，试着中间串个51欧姆左右的电阻，电压降低时分别测试两边信号，看看是哪边的问题。
有些外设对上拉电阻要求比较高，可能需要更小的上拉电阻。

cn.pheral · 发表于 2017-7-7 05:56:28

连接到总线的外设都串一个22-100的电阻，上拉4.7K有点大，速度越快，上拉电阻越小，一般都在2.2K左右。

fengyunyu · 发表于 2017-7-7 07:16:27

用模拟方式试一下

hailing · 发表于 2017-7-7 07:25:18

scl的波形是怎么样的？同时测下vcc波形，会不会通讯时vcc电压被拉低了？

zhiyuan1106 · 发表于 2017-7-7 09:06:57

cn.pheral 发表于 2017-7-7 05:56
连接到总线的外设都串一个22-100的电阻，上拉4.7K有点大，速度越快，上拉电阻越小，一般都在2.2K左右。 ...

是的正常都是2.2k的上拉，建议楼主改小电阻试试

centpark · 发表于 2017-7-8 14:02:16

lovepig200 发表于 2017-7-6 13:13
建议这种情况外围器件，分别测试一下，可能是外围设备的问题。

外围设备直接换成了商家提供的参考板，问题依旧。

centpark · 发表于 2017-7-8 14:05:00

hailing 发表于 2017-7-7 07:25
scl的波形是怎么样的？同时测下vcc波形，会不会通讯时vcc电压被拉低了？

SCL波形正常，2640为i2c中master模式，提供clk，VCC也正常。

centpark · 发表于 2017-7-8 14:08:30

hcambridge 发表于 2017-7-6 18:19
这样的布线对于I2C总线来说足够好了，试着中间串个51欧姆左右的电阻，电压降低时分别测试两边信号，看看是 ...

在总线上尝试串了电阻，30欧／100欧都有试过，问题依旧，电阻两端的电压没有明显差异，都被拉低了。

centpark · 发表于 2017-7-8 14:12:54

zhiyuan1106 发表于 2017-7-7 09:06
是的正常都是2.2k的上拉，建议楼主改小电阻试试

已经改成了1.2k，改善效果不明显！

dr2001 · 发表于 2017-7-8 18:21:21

测量并确认电源没问题；测一组SCL + SDA的波形，看在什么条件下，SDA会异常变低。
极限情况就是一个一个拆外设，看谁出问题。

看看手册，是不是有芯片用到了Clock Stretch之类的功能？主机要是不支持，或许能闹乱子。

zhiyuan1106 · 发表于 2017-7-8 21:30:46

centpark 发表于 2017-7-8 14:12
已经改成了1.2k，改善效果不明显！

上个示波器的图吧 SCL一般是单向的，波形应该都OK，关键是SDA

mkliop · 发表于 2017-7-8 22:00:58

楼主确定你PCB没有断线？直接去MCU输出引脚测量波形

centpark · 发表于 2017-7-9 00:30:28

mkliop 发表于 2017-7-8 22:00
楼主确定你PCB没有断线？直接去MCU输出引脚测量波形

好的，明天试一下哦

centpark · 发表于 2017-7-9 00:30:54

zhiyuan1106 发表于 2017-7-8 21:30
上个示波器的图吧 SCL一般是单向的，波形应该都OK，关键是SDA

好的，我明天给出一个更好的波形图

centpark · 发表于 2017-7-13 11:47:54

zhiyuan1106 发表于 2017-7-8 21:30
上个示波器的图吧 SCL一般是单向的，波形应该都OK，关键是SDA

经过更多的测试，发现应该是子板i2c器件焊接哪个地方出了问题，因为换了子板i2c信号就okay了，谢谢回复！

I2C遇到SDA电平不稳定，是否板子布线有问题？

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