Linux系统编程8-I2C通信
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一 I2C介绍
IIC（IIC，inter-Integrated circuit）,两线式串行总线，用于MCU和外设间的通信。
IIC只需两根线：数据线SDA和时钟线SCL。以半双工方式实现MCU和外设之间数据传输，速度可达400kbps。
二 Linux应用层操作I2C
在实时系统中,我们用的但大部分是模拟i2c,也就是gpio模拟i2c的时序;
在Linux中,一般没人用模拟i2c,为什么?linux是非实时系统 -> 延时不准 -> 不能使用模拟i2c;
在Linux下直接使用硬件i2c。
| 名称 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 硬件i2c | 速度快,稳定 | 可移植不强 |
| 模拟i2c | 可移植强 | 速度慢,不稳定 |
我们知道在哪个i2c后,就可以通过/dev下对应的i2c节点进行操作i2c总线;
每一个节点对应一个i2c总线;
也就是说/dev/i2c-0对应i2c0,假如你的设备挂在i2c0上,那你就需要通过系统IO对这个节点进行操作;
应用层的i2c通信是通过一个特定格式的数据包进行通信的;
#define I2C_M_TEN 0x0010 /* this is a ten bit chip address */
#define I2C_M_RD 0x0001 /* read data, from slave to master */
#define I2C_M_NOSTART 0x4000 /* if I2C_FUNC_NOSTART */
#define I2C_M_REV_DIR_ADDR 0x2000 /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
#define I2C_M_IGNORE_NAK 0x1000 /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
#define I2C_M_NO_RD_ACK 0x0800 /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
#define I2C_M_RECV_LEN 0x0400 /* length will be first received byte */
struct i2c_msg {
__u16 addr; /* 器件地址 */
__u16 flags; /* 读写标志,0是写,1是读 */
__u16 len; /* buf的长度*/
__u8 *buf; /* 指向数据的指针 */
};
struct i2c_rdwr_ioctl_data {
struct i2c_msg __user *msgs; /* 指向i2c_msg数组的指针 */
__u32 nmsgs; /* i2c_msg的个数 */
};
2.1 如何封装数据包
2.1.1 情况1: 某i2c接口芯片,器件地址为0x12,我们想读取它0x54地址处的寄存器的值(假设8位值)
unsigned char reg = 0x54;
unsigned char val;
//正常情况只需要发2包数据即可;
//第1包就是把寄存器地址传给器件,让器件准备好值
//第2包就是读取器件发过来的值;
struct i2c_msg aaa[2] = {
[0] = {
.addr = 0x12,
.flags = 0, //把0x54值写到i2c上,所以是写
.buf = ®, //器件内部寄存器的地址
.len = sizeof(reg)
},
[1] = {
.addr = 0x12,
.flags = 1, //把0x54值写到i2c上,所以是写
.buf = &val, //读取到的值放到val里
.len = sizeof(val)
}
}
struct i2c_rdwr_ioctl_data msg = {
.msgs = aaa, /* 指向i2c_msg数组的指针 */
.nmsgs = 2; /* i2c_msg的个数 */
};
2.1.2 情况2: 某i2c接口芯片,器件地址为0x33,我们想读取它0x1234地址处的寄存器的值(假设8位值)
unsigned char reg[2] = {0x12, 0x34}; //高位在低地址
unsigned char val;
//正常情况只需要发2包数据即可;
//第1包就是把寄存器地址传给器件,让器件准备好值
//第2包就是读取器件发过来的值;
struct i2c_msg aaa[2] = {
[0] = {
.addr = 0x33,
.flags = 0, //把0x54值写到i2c上,所以是写
.buf = reg,
.len = sizeof(reg)
},
[1] = {
.addr = 0x33,
.flags = 1, //把0x54值写到i2c上,所以是写
.buf = &val, //读取到的值放到val里
.len = sizeof(val)
}
}
struct i2c_rdwr_ioctl_data msg = {
.msgs = aaa, /* 指向i2c_msg数组的指针 */
.nmsgs = 2; /* i2c_msg的个数 */
};
2.1.3 情况3: 某i2c接口芯片,器件地址为0x33,我们想连续读取它0x00地址处开始一直到0x07的寄存器的值(假设8位值)
unsigned char reg = 0x00;
unsigned char val[8];
//正常情况只需要发2包数据即可;
//第1包就是把寄存器地址传给器件,让器件准备好值
//第2包就是读取器件发过来的值;
struct i2c_msg aaa[2] = {
[0] = {
.addr = 0x33,
.flags = 0, //把0x54值写到i2c上,所以是写
.buf = ®,
.len = sizeof(reg)
},
[1] = {
.addr = 0x33,
.flags = 1, //把0x54值写到i2c上,所以是写
.buf = val, //读取到的值放到val里
.len = sizeof(val)
}
}
struct i2c_rdwr_ioctl_data msg = {
.msgs = aaa, /* 指向i2c_msg数组的指针 */
.nmsgs = 2; /* i2c_msg的个数 */
};
2.2 DEMO 完整代码
2.2.1 I2C-触摸屏
触摸屏ft5x06的i2c器件地址是0x38;
#include 2.2.2 I2C-MPU6050
#include