I2C死锁产生机理与解决方法

在I2C实际使用过程中，最容易出现的一个问题就是死锁 ，其主要表现为：SCL持续为高，SDA持续为低。

产生机理

I2C死锁产生的机理是：当Slave输出应答信号或者输出数据0时，Master发生异常复位，此时SCL会保持或被释放为高电平，但因为Slave没有复位，就会继续应答，保持SDA为低电平，直到SCL变为低电平；Master复位后，检测到SCL为高，SDA为低，则认为I2C总线被占用，然后一直等待总线被释放(SCL、SDA均为高)；最终Master和Slave相互等待，形成I2C死锁现象。

I2C死锁问题无法从根本上避免，除了Master异常复位导致I2C死锁，Slave在正常通信过程中也有可能异常拉低SDA导致死锁。

解决方法

I2C死锁问题的解决方法主要有两种：

1. Master检测到SDA被拉低超过一段时间后，主动复位Slave，使其释放SDA；但这种方法需要Slave有复位引脚，且Master可以控制Slave的复位引脚使之复位。

2. Master检测到SDA被拉低超过一段时间后，推送9个Clock到SCL总线上(当死锁发生在Slave发送的第1位数据上时，最多需要9个时钟周期才能结束通讯)，使Slave释放SDA为高电平。

参考资料

1. I2C总线协议和死锁原因

2. I2C死锁及恢复方法