GPIO模拟I2C操作调试注意事项

I2C作为板级串行数据总线，其规格相对简单，但调试过程中的一些细节问题容易被忽视，产生意想不到的时序错误。写这边文章为了记录我在调试I2C过程中遇到的问题，以便今后查阅并作为经验与大家分享。

关于I2C总线的规格可以参考I2C的规格书，描述准确详细，此不赘述。

使用MCU等SoC芯片中的I2C模块，一般不会出现问题，因为关于I2C的操作时序都经过芯片设计公司封装成功能完好的IP。但通过GPIO来模拟I2C操作时，所有的时序需由用户自己把握，因此，对于I2C的时序和操作要有深刻的认识。以下是使用GPIO模拟I2C调试时需要重点关注的问题：

（1）I2C总线信号引脚开漏输出特性。Specification中明确规定SCL，SDA需使用开漏引脚，这一规定是与I2C总线特性相关的，因此，GPIO的选用要满足这一特性。

（2）I2C总线信号引脚上拉。I2C总线空闲时，信号线需处于高电平状态，总线无驱动时由电阻上拉到电源。MCU或其他SoC芯片可以使能内部上拉或使用外部电阻上拉。

（3）SCL时钟速度。标准速度SCL通常为100KHz，高速SCL可达400KHz，根据I2C设备时钟特性，调试时需合理设置delay time。