原创 单片机模拟I2C从机的构思

我最近用单片机模拟I2C做slave，现在做出来了，但是误码率很高，检查了一下原因，是地址经常读错，还有的是地址读到之后没有给主机应答。我检测时钟信号是用while语句写的，下面是我写的接收一个字节数据的程序：

uchar RcvB()
{

。。。。。。
}

首先很少人有这个想法，但模拟主机很普遍。

模拟I2C主机是可行的，因为时钟SCL由主机提供，MCU很容易掌控。

但是模拟I2C从机的难度要大很多。

首先SCL由主机提供，有效地捕捉和跟随它要看主机的速率而定。

所以选择模拟从机应该是个错误，但又带来了可行性的讨论。

一般IO模拟有2种方法：中断或查询。

由于中断有着固定的响应时间，再加上到中断的有效处理处的时间，可能信号早已翻转，此时有不如简单的IO查询了。

所以要根据主机速率来选择IO模拟的方式。

真正满足I2C协议的主机有个很重要的特性：

允许从机拉低时钟降速。

这就告诉我们模拟从机是可行的，虽然并不合理。

考虑到中断嵌套和中断响应时间等问题，我认为查询比中断会好些。(当主机速率低是中断是很好的选择)

但这又带来了CPU占有率的问题。

因为while(SCL)或while(!SCL)会使其他任务阻塞，故裸奔时其他程序

应该由定时中断及其他中断激活，OS时由高优先级任务激活。

这样做问题又来了---其他任务打断了I2C协议的次序。

所以程序应该采用协作式，即在主机SCL=0时：

首先从机拉低SCL=0!!!

若需从机发送数据，此时从机可以发送SDA.

然后开中断在其他任务中断时把控制权让出。

当从机程序重新获取控制权后，再关中断后释放SCL=1.

再用while(!SCL)捕捉SCL的上升沿后来读取SDA数据。

总之模拟从机很困难，成功的前提时：

必须捕捉到SCL=0而不丢失一次。

要做到这个可以选择外部中断为最高级中断。但中断响应时间

必须小于SCL=0的脉宽，否则只能采用查询方法。