Linux嵌入式I2C协议笔记

硬件:

1.I2C结构

在一个SOC中有一个或者多个I2C控制器,一个I2C控制器可以连接一个或多个I2C设备。

I2C总线需要两条线,时钟线SCL和数据线SDA

2.I2C传输数据格式

  • 开始信号(S):SCL为高电平时,SDA山高电平向低电平跳变,开始传送数据。
  • 结束信号(P):SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
  • 响应信号(ACK):接收器在接收到8位数据后,在第9个时钟周期,拉低SDA
  • SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定,SDA上的数据只能在SCL为低电平期间变化

读操作

写操作

软件:

上层APP通过具体的I2C设备驱动(eg.ap3216)对芯片进行读写操作。而i2c设备驱动需要使用linux内核提供的数据结构对i2c设备进行读写操作,其中最重要的就是i2c_adapter,和i2c_algorithm结构体,I2C adapter表示一条I2C总线,也就是I2C Controller,i2c_adapter里面有两个重要的成员,nr表示第几个i2c总线(i2c controller),i2c_algorithm(用来收发I2C数据,里面有master_xfer函数)

通过这两个数据结构,我们可以访问到具体的I2C物理设备,Linux内核是如何表示I2C Device的?

Linux内核使用i2c_client数据结构来表示一个具体的I2C物理设备,其中最重要的是这个设备的地址addr和这个设备属于哪一条总线下(I2C Controller或者I2C adapter)。

我们知道i2c_algorithm 里面提供了master_xfer函数和i2c_client 进行数据读写,那么我们就必须要知道master_xfer参数的意义,其中最重要的是i2c_msg。flags用来表示数据传输方向,bit 0等于I2C_M_RD表示读,bit 0等于0表示写。

举例:设备地址为0x50的EEPROM,要读取它里面存储地址为0x10的一个字节,应该构造几个i2c_msg?

  • 要构造2个i2c_msg

  • 第一个i2c_msg表示写操作,把要访问的存储地址0x10发给设备

  • 第二个i2c_msg表示读操作

  • 代码如下

c 复制代码
u8 data_addr = 0x10;
i8 data;
struct i2c_msg msgs[2];

msgs[0].addr   = 0x50;
msgs[0].flags  = 0;
msgs[0].len    = 1;
msgs[0].buf    = &data_addr;

msgs[1].addr   = 0x50;
msgs[1].flags  = I2C_M_RD;
msgs[1].len    = 1;
msgs[1].buf    = &data;
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