I2C通信故障排查与波形分析实战 · 课程目录

1

I2C总线基础

历史·标准·物理层(SDA/SCL开漏) · 协议层(起始/停止/应答)

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2

I2C时序参数详解

标准/快速/高速模式 · 上升/下降/保持/建立时间

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3

I2C地址与寻址

7位/10位地址 · 广播/保留地址 · 地址冲突排查

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4

I2C读写操作

单/多字节读写 · 重复起始 · 组合传输 · 逻辑分析仪解析

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5

I2C从设备状态机

空闲·寻址·接收·发送·等待 · 异常导致通信失败

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6

I2C总线仲裁

多主机仲裁原理 · 丢失检测 · 总线冲突波形特征

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7

时钟同步与Stretching

时钟同步机制 · 从设备时钟拉伸 · 波形识别

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8

电气特性与信号完整性

总线电容 · 上拉电阻 · 噪声容限 · 反射振铃 · 隔离

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9

电平转换与总线缓冲

MOSFET/集成方案 · 缓冲器/中继器 · 热插拔

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10

故障分类与排查方法论

电气/时序/协议/软件 · 系统化流程 · 工具清单

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11

逻辑分析仪在I2C调试中的应用

选型·采样率·触发·协议解码·波形导出

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12

示波器在I2C调试中的应用

带宽·探头·单次触发·模拟+数字·眼图

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13

总线空闲状态异常

SCL/SDA被拉低 · 从设备/上拉/GPIO · 波形修复

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14

起始条件失败

无法产生起始 · SDA下降沿违规 · 总线占用

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15

停止条件异常

停止缺失 · 总线释放不完全 · 重复起始混淆

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16

应答位(NACK)问题分析

从设备无应答 · 主机不应答 · 时序违规 · 总线恢复

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17

数据位错误与字节错误

跳变异常 · 字节顺序 · 位填充 · 数据线/时钟线短路

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18

时钟拉伸相关问题

拉伸过长 · 超时 · 主机不支持 · 波形异常

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19

总线仲裁丢失

多主机发送 · 重试机制 · 仲裁丢失波形

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20

地址冲突与寻址错误

地址相同 · 位干扰 · 10位/7位混用 · 解析错误

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21

上拉电阻问题

阻值过大/过小 · 虚焊 · 匹配问题

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22

总线电容与布线问题

过长电容 · 拓扑星型/树型 · 过孔阻抗 · 跨层完整性

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23

电平转换电路故障

MOSFET失效 · 速率不匹配 · 方向控制 · 芯片选型

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24

I2C与其它总线冲突

SMBus/PMBus差异 · GPIO模拟时序差异

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25

MCU I2C外设配置错误

时钟分频 · 滤波 · DMA/中断冲突 · 复位恢复

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26

软件I2C(bit-bang)调试

时序精度 · 中断影响 · 延时准确性 · 硬件切换

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27

I2C总线死锁与恢复

死锁原因 · 硬件复位 · 软件恢复 · 恢复序列

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28

高级调试技巧

总线嗅探 · 分析仪高级触发 · 脚本自动化 · 一致性测试

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29

实战案例一：温湿度传感器通信失败

无应答 · 数据错误 · 波形分析 · 软硬件排查

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30

实战案例二：多从设备总线冲突

地址冲突 · 总线竞争 · 时钟拉伸超时 · 系统调试

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