工程师经验分享：采用硬件I2C读取E2PROM
现象：单片机采用硬件i2c读取e2prom，当单片机复位时，会有概率出现再无法与e2prom通信，此时scl为高，sda一直为低
原因：当单片机正在和e2prom通信，如果主正好发生打算发第9个时钟，此时scl为高，而从开始拉低sda为低做准备（作为ack信号），等待主scl变低后，从再释放sda为高。如果此时正好单片机复位，主scl还没来得及变低，直接变成高电平，此时从还在等待scl变低，所以一直拉低sda；而主由于复位，发现sda一直为低，也在等待从释放sda为高。因此主从都进入一个相互等待的死锁状态。
解决方法：最好的方法是采用模拟i2c. 但由于已经配置成硬件i2c，程序改为上电或复位改成发9个scl时钟信号，使从好释放sda。
最近发现单片机（硬件i2c实现）读取e2prom时候，单片机复位可能会引起i2c死锁，表现为scl为高，sda一直为低，后发现是e2prom从设备拉死i2c总线，从设备断电之后，sda变高，上电后通信正常。后来通过拉低scl信号线，sda就会自动变成高电平，i2c总线恢复。后查看一篇文章，讲的不错，特摘录如下：
在正常情况下，i2c总线协议能够保证总线正常的读写操作。但是，当i2c主设备异常复位时（看门狗动作，板上电源异常导致复位芯片动作，手动按钮复位等等）有可能导致i2c总线死锁产生。下面详细说明一下总线死锁产生的原因。
在i2c主设备进行读写操作的过程中。主设备在开始信号后控制scl产生8个时钟脉冲，然后拉低scl信号为低电平，在这个时候，从设备输出应答信号，将sda信号拉为低电平。如果这个时候主设备异常复位，scl就会被释放为高电平。此时，如果从设备没有复位，就会继续i2c的应答，将sda一直拉为低电平，直到scl变为低电平，才会结束应答信号。而对于i2c主设备来说。复位后检测scl和sda信号，如果发现sda信号为低电平，则会认为i2c总线被占用，会一直等待scl和sda信号变为高电平。这样，i2c主设备等待从设备释放sda信号，而同时i2c从设备又在等待主设备将scl信号拉低以释放应答信号，两者相互等待，i2c总线进人一种死锁状态。同样，当i2c进行读操作，i2c从设备应答后输出数据，如果在这个时刻i2c主设备异常复位而此时i2c从设备输出的数据位正好为0，也会导致i2c总线进入死锁状态。
scl为高，sda一直为低原因
从：正常时序下：sda信号是在scl为低的状态下改变，即从应答sda为低电平时，此时scl应为为低电平（即从设备是先拉低sda信号，等待主设备scl由高变低，“取走”ack信号后，从再释放sda为高）。但如果此时时序被打乱，例如单片机i2c通信时突然复位，scl突然变高，则从设备sda一直为低，等待scl变低。
主：sda被从拉低，故主认为i2c总线占用，一直等待sda变高这样主从进入一个相互等待的死锁过程。
方法：
最好用模拟i2c实现，则不会死锁
（1）尽量选用带复位输人的i2c从器件。
（2）将所有的从i2c设备的电源连接在一起，通过mos管连接到主电源，而mos管的导通关断由i2c主设备来实现。
（3）在i2c从设备设计看门狗的功能。
（4）在i2c主设备中增加i2c总线恢复程序。每次i2c主设备复位后，如果检测到sda数据线被拉低，则控制i2c中的scl时钟线产生9个时钟脉冲（针对8位数据的情况），这样i2c从设备就可以完成被挂起的读操作，从死锁状态中恢复过来。这种方法有很大的局限性，因为大部分主设备的i2c模块由内置的硬件电路来实现，软件并不能够直接控制scl信号模拟产生需要时钟脉冲。
（5）在i2c总线上增加一个额外的总线恢复设备。这个设备监视i2c总线。当设备检测到sda信号被拉低超过指定时间时，就在scl总线上产生9个时钟脉冲，使i2c从设备完成读操作，从死锁状态上恢复出来。总线恢复设备需要有具有编程功能，一般可以用单片机或cpld实现这一功能。
（6）在i2c上串人一个具有死锁恢复的i2c缓冲器，如linear公司的ltc4307如图2所示：ltc4307是一个双向的i2c总线缓冲器，并且具有i2c总线死锁恢复的功能。ltc4307总线输人侧连接主设备，总线输出侧连接所有从设备。当ltc4307检测到输出侧sda或scl信号被拉低30ms时，就自动断开i2c总线输人侧与输出侧的连接。并且在输出侧scl信号上产生16个时钟脉冲来释放总线。当总线成功恢复后，ltc4307会再次连接输人输出侧，使总线能够正常工作。
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解决方法：最好的方法是采用模拟i2c. 但由于已经配置成硬件i2c，程序改为上电或复位改成发9个scl时钟信号，使从好释放sda。
最近发现单片机（硬件i2c实现）读取e2prom时候，单片机复位可能会引起i2c死锁，表现为scl为高，sda一直为低，后发现是e2prom从设备拉死i2c总线，从设备断电之后，sda变高，上电后通信正常。后来通过拉低scl信号线，sda就会自动变成高电平，i2c总线恢复。后查看一篇文章，讲的不错，特摘录如下：
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在i2c主设备进行读写操作的过程中。主设备在开始信号后控制scl产生8个时钟脉冲，然后拉低scl信号为低电平，在这个时候，从设备输出应答信号，将sda信号拉为低电平。如果这个时候主设备异常复位，scl就会被释放为高电平。此时，如果从设备没有复位，就会继续i2c的应答，将sda一直拉为低电平，直到scl变为低电平，才会结束应答信号。而对于i2c主设备来说。复位后检测scl和sda信号，如果发现sda信号为低电平，则会认为i2c总线被占用，会一直等待scl和sda信号变为高电平。这样，i2c主设备等待从设备释放sda信号，而同时i2c从设备又在等待主设备将scl信号拉低以释放应答信号，两者相互等待，i2c总线进人一种死锁状态。同样，当i2c进行读操作，i2c从设备应答后输出数据，如果在这个时刻i2c主设备异常复位而此时i2c从设备输出的数据位正好为0，也会导致i2c总线进入死锁状态。
scl为高，sda一直为低原因
从：正常时序下：sda信号是在scl为低的状态下改变，即从应答sda为低电平时，此时scl应为为低电平（即从设备是先拉低sda信号，等待主设备scl由高变低，“取走”ack信号后，从再释放sda为高）。但如果此时时序被打乱，例如单片机i2c通信时突然复位，scl突然变高，则从设备sda一直为低，等待scl变低。
主：sda被从拉低，故主认为i2c总线占用，一直等待sda变高这样主从进入一个相互等待的死锁过程。
方法：
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