MD14 I2C SCL 对地短路恢复后总线通讯失败

[quanfeng]

1. 问题背景

1. 软件：MD14 MCAL2.3.0 CddI2c_Master_Demo
2. 硬件：MD14 EVB
3. 背景描述：

• 客户测 I2C 设备的失联恢复，及将 I2C 的 SCL 对地短路，然后恢复，检测恢复后 I2C 总线是否可以正常通讯；
• MCU 的 I2C0 Master Mode，I2C 收发使用同步模式
• 客户将 I2C 的 SCL 对地短路，恢复后 I2C 总线无法正常发送

2. 问题分析

2.1 问题复现

1. 使用 CddI2c_Master_Demo 进行复现，使用逻辑分析仪抓取波形

原工程：
#define I2C_RX_MODE     (I2C_TRANS_IN_SYNCMODE)
修改后：
#define I2C_RX_MODE     (I2C_TRANS_IN_ASYNCMODE)

2. 正常烧入 CddI2c_Master_Demo 到 MD14 EVB 板后，将 SCL 对地短路后进行测试。SCL 对地短路后 SCL 电平呈现常低，SDA 电平呈现常高，松开 SCL 对地短路后 SCL/SDA 电平均为常高，但 I2C 总线通讯失败

3. 将 SCL 对地短路后 Debug 查看 I2C 寄存器，MSTS -> BUSY 位置 1，I2c_MasterHwStatePtr = I2C_CHN_BUSY_STATUS。

4. I2C 发送 API CddI2c_SyncModeTransfer 函数里会判断 I2c 状态，此时 TempChannelStatus = I2C_CHN_ERROR_PRESENT 的情况下 API 是不会调用底层发送，所以 SCL 对地短路恢复后，I2C 总线通讯依旧无法恢复。

2.1.1 排查方向一

1. 推测是 I2C TOCFG Register 对 SCL 和 SDA 的常低检测导致的 SCL 对地短路恢复后总线通讯失败。但 TOCFG -> SDA 位为 0 的时候只检测 SCL 低电平超时时间，TOCFG -> SCL 位为 1 的时候检测 SCL 和 SDA 低电平超时时间，因此 SCL 低电平超时检测是无法关闭的

2. 在 I2C_Lld_MasterConfig 函数里将 I2C_Lld_MasterFeatureConfig 注释掉后，TOCFG -> SDA 位就不会被置 1，SDA 的低电平超时将不会被打开，此时使用逻辑分析仪抓取 I2C 设备的失联恢复的波形

3. 将 SDA 对地短路后进行测试。SDA 对地短路后 SDA 电平呈现常低，SCL 电平呈现常高，松开 SDA 对地短路后 SCL/SDA 电平均为常高，但 I2C 总线通讯失败，此时 SDA 常低检测处于未打开的情况，所以可以排除低电平超时导致的 I2C 总线发送失败的推断

2.1.2 排查方向二

1. 推测是总线死锁导致的 SCL 对地短路恢复后总线通讯失败。参考 SDK 总线死锁的解决方案“https://forum.ytmicro.com/topic/603/i2c%E6%80%BB%E7%BA%BF%E6%AD%BB%E9%94%81%E9%97%AE%E9%A2%98%E4%BB%8B%E7%BB%8D”

2. 按照死锁的方式处理，SCL 对地短路恢复后，MCU 将 SCL配置为 GPIO，并输出 9 个 CLK 信号。实际测试也无法回复 I2C 总线通讯。

3. 解决方案

1. 方案一：

• 检测 I2C 状态为 I2C_CHN_ERROR_PRESENT 的情况下，先反初始化 I2C 后，再重新初始化 I2C 即可恢复

2. 方案二：

• CDDI2C MCAL 配置里 I2cBusIdleTimeout 配置是超时的配置，默认是 0（不开启），但当前版本测试开启后不生效。当前驱动没有检查这种情况的一个处理，后续 MCAL 版本更新后会修复