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LAT1332 – Rev 1.0– Sep. 2023

关闭 I2C 时钟延展功能的使用介绍

关键字： I2C, No Stretch Mode

1.问题发生的背景

某客户使用 STM32L452（作为 I2C 设备）开发光模块产品，在测试时发现，同一设备

（硬件及软件均未变动），当插入交换机时，可正常通信，但是当插入 FPGA 测试机后，

I2C 通信不正常。通过出现问题时的 I2C 波形的对比，客户初步认为是第 9 个时钟脉宽相对

其他时钟过窄导致的(如下图)。询问我们有没有办法配置这个宽度 ?

2.问题的分析

首先，关于第 9 个时钟脉宽过窄的情况，建议客户测量下其宽度，结合 I2C 规范，发现

该窄脉宽仍然在 I2C 规定的范围之内。另外，对照 L452 的参考手册 I2C timming 章节的内

容，也建议客户尝试通过修改 Data setup time 和 Data hold time，客户表示可以使得每个脉

宽整体变长，但是对于通信的结果没有明显改善。

再次回过头来测试分析，I2C 的 SCL 是由 I2C 主机发出的，如果主机不接 I2C 设备，其

第 9 个时钟 SCL 没有看到变窄的情况，那就是说明，I2C 从机使能了时钟延展功能将 SCL

拉低了。换句话了， FPGA 作为 I2C 主机时，未支持时钟延展功能（从上图中其实也可以分

析，SCL 脉宽高电平变窄了，但是其 SCL 低电平也变长了，也就是 SCL 的周期是没有变化

的。那么，如果 FPGA 主机是以固定的采样频率去判断 SDA 数据，当 SCL 被拉低时，主机

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也没有判断回读该 SCL 的实际电平，未对该情况进行处理，仍然以固定频率采样，导致出

错）。由于主机端不能做任何修改，剩下的方法只能令 I2C 设备关闭时钟延展功能，保证通

信正常。

2.1．关闭时钟延展功能

在 I2C 初始化的函数中，将 No Stretch Mode = Enable 即可，也就是关闭了时钟延展功

能。

2.2．时钟延展功能关闭下的通信【NOSTRETCH = 1】

客户反馈，NOSTRETCH = 1 关闭时钟延展的情况下，会发生多发送一个 0xFF 的现象，

结合参考手册的说明，和查看相关寄存器，得知客户遇到了 OVR 的情况；

怎样去解决这个 OVR 的问题呢？