I2C 常见有两种错误：I2C ACK error、I2C timeout
一、I2C ACK error
在应该收到 ACK 信号的时候没有收到 ACK 信号，i2c controller 就会产生一个 ACK error 的中断，告诉 i2c driver 发生了 ACK error。通常情况是 slave 本身的问题。
1、检查 device 是否存在，i2c bus number 和 device address 是否正确。示例如下：i2c number 为 6，addr 为 0x28：
[31.092951][xxx]i2c i2c-6:addr:0x28,ACK error
2、检查 device 是否已经上电使能，以及正确的 init。
3、检查 i2c speed 是否适配，speed 大于 device 支持的 max speed 也会造成 ACK Error。降低速度，如果仍然可以工作的话就说明是 clk 相关问题。
4、检查 i2c device 信号电平是否与 AP 匹配。
5、GPIO check 以下几个部分：
- GPIO 电流驱动能力。
- GPIO 工作模式是否是 I2C 模式。
- GPIO 是否有内部上拉电阻。
- GPIO 默认电平状态。
从 i2c spec 看，如下情况 NACK 是正常的。
I2C 写
主机向从机发送数据时，最后一个 Byte 数据时，从机可能应答也可能非应答，但不怎样主机都可以产生停止条件，如果主机在向从机发送数据（甚至包括从机地址在内）时检测到从机非应答，则会及时停止传输。
I2C 读
主机从从机接收数据时，最后一个 Byte 数据时，主机不回应该从机，即 NACK。
二、I2C timeout
当 I2C 传输发生 timeout 时，一般 kernel log 会有类似如下打印：
[48.197718][xxx]i2c i2c-1: addr:0xa,transfer timeout
1、GPIO check 以下几个部分。
- GPIO 电流驱动能力。
- GPIO 工作模式是否是 I2C 模式。
- GPIO 是否有内部上拉电阻。
- GPIO 默认电平状态。
2、排查 slave 顺序。
- log 中第一个发生 timeout 的 slave。
- 有 power 控制和 reset 控制的 slave。
- other slave。
复现问题后，可以手动将相应外设去掉，确认是哪个外设将 i2c bus 拉住，再与供应商沟通，debug 一下该 IC 状态，理清拉住 i2c bus 原因。
三、i2c-tools
i2c-tools 也很好用，这个工具工具博主上次写过，参考以下文章：
四、常见问题
1、同一条 i2c bus 上所有的外设的 i2c addr 要不同
（1）相同 address 注册时冲突.
[2.059184][xxx]i2c i2c-1:Failed to register i2c client 24c02 at 0x51(-16)
[2.059189][xxx]i2c i2c-1:Can't create device at 0x51
对应的错误码是 -16。
/kernel-5.10/include/uapi/asm-generic/errno-base.h
#define EPERM 1 /* Operation not permitted */
#define ENOENT 2 /* No such file or directory */
#define ESRCH 3 /* No such process */
#define EINTR 4 /* Interrupted system call */
#define EIO 5 /* I/O error */
#define ENXIO 6 /* No such device or address */
#define E2BIG 7 /* Argument list too long */
#define ENOEXEC 8 /* Exec format error */
#define EBADF 9 /* Bad file number */
#define ECHILD 10 /* No child processes */
#define EAGAIN 11 /* Try again */
#define ENOMEM 12 /* Out of memory */
#define EACCES 13 /* Permission denied */
#define EFAULT 14 /* Bad address */
#define ENOTBLK 15 /* Block device required */
#define EBUSY 16 /* Device or resource busy */
......
可以执行 ls /sys/bus/i2c/devices 查看对应的 i2c-1 下是否已经有注册相同的 address 的外设。
若返回 -11，-EAGAIN。代表总线正忙，或无法申请到总线锁。如果总线正忙，请 retry 等待，或查看是哪个 device 一直在发送。如果无法申请到总线锁，请查看是否在中断函数或原子上下文调用了 i2c_transfer。
（2）隐藏的 i2c address，即外设存在多个 i2c addr 或外设 HW bug，导致 i2c 通讯异常。
示例：eeprom 在 i2c-1 上注册了 0x50 地址，而 type c 虽然注册到 0x60 地址，但对 0x50 也能产生响应，type c 拉低了 SDA ，从而 timeout 。
debug 方法：
- 软件上确认数据及对应的 driver 是否正确。
- 硬件上逐一去掉外设，确认是哪个外设导致。
2、示波器 ACK 的地方有毛刺
slave 在第 9 个 clk 产生 ACK 应答后，换成 mater 端来控制时产生的毛刺。此毛刺不会影响 I2C 总线读写时序，无需处理。
即 slave 和 master 控制总线切换间隔，没有人控制总线，带来的毛刺。
3、半高电平
在外接上拉电阻的情况下，有 enable 内部下拉电阻，导致总线上有半高电平。
4、总线上电平拉不到地
- master 端发送数据时电平拉不到地，可以增大驱动电流或者上拉电阻。
- slave 端拉不到地，可以咨询供应商看是否能增大 slave 端驱动电流或者上拉电阻。
5、RK 平台 I2C debug
来源于 firefly。
https://wiki.t-firefly.com/zh_CN/Firefly-RK3399/driver_i2c.html
I2C 通信失败，出现 log: “timeout, ipd: 0x00, state: 1”
请检查硬件上拉是否给电。
调用 i2c_transfer 返回值为 -6？
返回值为 -6 表示为 NACK 错误，即对方设备无应答响应，这种情况一般为外设的问题，常见的有以下几种情况：
- I2C 地址错误，解决方法是测量 I2C 波形，确认是否 I2C 设备地址错误；
- I2C slave 设备不处于正常工作状态，比如未给电，错误的上电时序等；
- 时序不符合 I2C slave 设备所要求也会产生 Nack 信号。
当外设对于读时序要求中间是 stop 信号不是 repeat start 信号的时候，该如何处理？
这时需要调用两次 i2c_transfer, I2C read 拆分成两次，修改如下：
static int i2c_read_bytes(struct i2c_client *client, u8 cmd, u8 *data, u8 data_len) {struct i2c_msg msgs[2];
int ret;
u8 *buffer;
buffer = kzalloc(data_len, GFP_KERNEL);
if (!buffer)
return -ENOMEM;
msgs[0].addr = client->addr;
msgs[0].flags = client->flags;
msgs[0].len = 1;
msgs[0].buf = &cmd;
ret = i2c_transfer(client->adapter, msgs, 1);
if (ret < 0) {
dev_err(&client->adapter->dev, "i2c read failed\n");
kfree(buffer);
return ret;
}
msgs[1].addr = client->addr;
msgs[1].flags = client->flags | I2C_M_RD;
msgs[1].len = data_len;
msgs[1].buf = buffer;
ret = i2c_transfer(client->adapter, &msgs[1], 1);
if (ret < 0)
dev_err(&client->adapter->dev, "i2c read failed\n");
else
memcpy(data, buffer, data_len);
kfree(buffer);
return ret;
}
相信以上的 I2C debug 方法已经能为大家解决大部分问题，如果还是没解决，一般是芯片问题或者原厂底层 code bug，可以找芯片原厂支持。
