OpenHarmony标准系统-HDF框架之I2C驱动开发

最新推荐文章于 2025-11-26 21:57:02 发布
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引言

I2C基础知识

概念和特性

  • 集成电路总线，由串网12C(1C、12C、Inter-Integrated Circuit BUS)行数据线SDA和串行时钟线SCL组成，对于-个12C接口的器件，至少还需要电源和地线
  • 12C总线是双向、半双工传输支持多主机、多从机同时挂接在一条12C总线上，多主机同时请求总线时，可以通过冲突检测和仲裁机制防止总线数据被破坏;
  • 每个从设备都有唯一的地址，从设备可被寻址(又称被选中)只有被选中的从设备才能参与通信，每次通信只有一个主设备和个从设备参与;
  • 主设备发起一次通信，从设备响应:主从设备都可以发送和接收数据，SCL时钟由主设备发出，在工程中常见MCU或SOC作为主设备，主从设备地位可能交换。

12C是串行低速总线，常见传输速度如下
- 标准模式(Standard-mode):速率高达100kbit/s
- 快速模式(Fast-mode):速率高达400kbit/s
- 快速模式+(Fast-mode Plus):速率高达1Mbit/s。
- 高速模式(High-speed mode):速率高达3.4Mbit/s
工程中常见兼容标准模式和快速模式的12C从设备。

  • 一条12C总线上的所有从设备都有一个唯一的设备地址，不能与线上的其他设备地址重复;
  • 设备地址有7位和10位两种格式，常见7位格式;
  • I2C主设备对从设备可执行写操作和读操作，通过写地址和读地址区分写操作和读操作;

设备地址7位:1010000 (0x50)
写地址8位:设备地址左移1位，末位补0，10100000 (0xA0)
读地址8位:设备地址左移1位，末位补1，10100001 (0xA1)

  • 同一个I2C从设备可能具有多个设备地址，通常可通过从设备的管脚配置，以I2C接口的ROM芯片AT24C256为例:
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协议，四种信号组合

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I2C调试手段

硬件

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软件

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HDF框架下的I2C设备驱动

案例描述

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驱动Dispatch

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驱动读写

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总结

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OpenHarmony（鸿蒙南向）——平台驱动开发【I2C】
maniuT的博客
08-07 1276
I2C（Inter Integrated Circuit）总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。由于其硬件连接简单、成本低廉，因此被广泛应用于各种短距离通信的场景。
鸿蒙HarmonyOS角落里的知识：通信接口指南I2C
DMZDAMS的博客
06-28 1072
I2C以主从方式工作，通常有一个主设备和一个或者多个从设备
【鸿蒙设备开发】OpenHarmony 平台驱动开发【I2C】
achenbusi的博客
05-22 950
I2C（Inter Integrated Circuit）总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。由于其硬件连接简单、成本低廉，因此被广泛应用于各种短距离通信的场景。I2C通常用于与各类支持I2C协议的传感器、执行器或输入输出设备进行通信。当驱动开发者需要将I2C设备适配到OpenHarmony时，需要进行I2C驱动适配，下文将介绍如何进行I2C驱动适配。
鸿蒙系统 I2C 通信代码阅读理解
linsen_shen的博客
11-08 278
内核层驱动的 bind 函数，会将输入的 device 指针，绑定到 i2c 管理器 g_i2cManager 上面。
鸿蒙OpenHarmony【平台驱动开发示例】 标准系统设备
adsjgfjha123123的博客
11-07 813
本文档将以I2C驱动为例，介绍如何基于HDF驱动框架完成平台驱动开发。
鸿蒙OpenHarmony【平台驱动开发之I2C】 子系统
zxc95279527q的博客
10-15 1156
I2C（Inter Integrated Circuit）总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。由于其硬件连接简单、成本低廉，因此被广泛应用于各种短距离通信的场景。
Openharmony - HDF平台驱动之I2C驱动和测试程序
fulinux的博客
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Openharmony - HDF平台驱动之I2C驱动和测试程序
OpenHarmony 标准系统HDF框架之I2C驱动开发
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01-06 3670
I2C 基础知识：概念和特性、4 个地址（设备地址、读地址、写地址、字地址）、波形（起始、结束、数据发送、数据接收）I2C 调试手段：电压、上拉电阻、/dev/i2c-x、i2c-toolsHDF 框架 I2C 驱动：AT24C256 芯片按照字节寻址方式读写（按照页 64 字节寻址、连续读写）
【鸿蒙南向开发】OpenHarmony 标准系统下 HDF驱动开发流程
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06-03 869
HDF（Hardware Driver Foundation）驱动框架，为驱动开发者提供驱动框架能力，包括驱动加载、驱动服务管理、驱动消息机制和配置管理。并以组件化驱动模型作为核心设计思路，让驱动开发和部署更加规范，旨在构建统一的驱动架构平台，为驱动开发者提供更精准、更高效的驱动管理的开发环境，力求做到一次开发，多系统部署。HCS（HDF Configuration Source）是HDF驱动框架的配置描述源码，内容以Key-Value为主要形式。它实现了配置代码与驱动代码解耦，便于开发者进行配置管理。
OpenHarmony-HDF驱动框架介绍及加载过程分析
maniuT的博客
06-21 2261
HarmonyOS面向万物互联时代，而万物互联涉及到了大量的硬件设备，这些硬件的离散度很高，它们的性能差异与配置差异都很大，所以这要求使用一个更灵活、功能更强大、能耗更低的驱动框架。OpenHarmony系统HDF驱动框架采用C语言面向对象编程模型构建，通过平台解耦、内核解耦，来达到兼容不同内核，统一平台底座的目的，从而帮助开发者实现驱动一次开发，多系统部署的效果。1）在系统启动时，DeviceManagerInit通过late_initcall先启动。
OpenHarmony中基于HDF框架的驱动开发和使用
wobuzai11的博客
01-31 3157
代码版本：openharmony 3.2 release。
OpenHarmony-3.HDF框架（2）
weixin_41028621的博客
12-04 956
适配层提供具体平台硬件设备的驱动，按照核心层定义的模型创建设备对象，并完成对象的初始化(包括必要的成员变量初始化以及钩子方法挂接，以及相关的硬件初始化操作)，最后使用核心层提供的注册方法将设备对象注册到核心层纳入统一管理。在内核态，这个指针可以直接指向实际设备对象，但是对于某些类型的平台设备，需要在用户态提供同样的DevHandle类型及配套API，而实际设备对象在内核空间，导致无法直接获取和使用内核空间的地址。提供统一适配接口：定义了标准的设备对象模型，驱动程序仅需关注标准对象模型的适配。
OpenHarmony-3.HDF框架（1）
weixin_41028621的博客
11-20 1608
OpenHarmony驱动子系统采用C面向对象编程模型构建，通过平台解耦、内核解耦，兼容不同内核，提供了归一化的驱动平台底座，旨在为开发者提供更精准、更高效的开发环境，力求做到一次开发，多系统部署。支持组件化的驱动模型，为开发者提供更精细化的驱动管理，开发者可以对驱动进行组件化拆分，使得驱动开发者可以更多关注驱动与硬件交互部分。驱动框架完成大部分驱动加载的动作，用户只需注册自己所需的接口和配置，然后驱动框架就会解析配置的内容，完成驱动加载和初始化动作。提供驱动框架能力，主要完成驱动加载和启动功能。
8-Linux驱动开发-设备树
weixin_49672862的博客
11-22 80
而您在自己的板级文件（myboard.dts）里，只是想*“开启”或“修改”某个设备。如果我想在文件的外面或者另一个文件里修改它，写全路径太累了。编写一个简单的 Platform Driver，在 probe 函数中读取上面定义的所有属性。传递运行时的参数，告诉内核启动参数是什么，以及 printk 的打印信息应该从哪个串口吐出来。注意：如果节点内部有 reg 属性，那么 @ 后面的数字必须和 reg 里的起始地址一致。以后只需要写 &gpioa 就能找到这个节点，不用写 gpio@50002000。
【Java】Spring Boot Event事件驱动开发：使用 ApplicationEvent 实现解耦通信
Syals的博客
11-26 709
Spring Boot 事件驱动开发：使用 ApplicationEvent 实现解耦通信 摘要：本文介绍了 Spring Boot 中的事件驱动开发模式，通过 ApplicationEvent 实现组件间松耦合通信。核心内容包括：1) Spring 事件机制基于观察者模式，包含 ApplicationEvent、ApplicationListener 和 ApplicationEventPublisher 三大组件；2) 详细代码示例展示如何创建自定义事件、发布服务和监听器；3) 提供单元测试和集成测试方
11-Linux驱动开发-I2C子系统–mpu6050简单数据透传驱动
weixin_49672862的博客
11-26 329
告诉内核，在 I2C1 总线上有一个地址为 0x68 的设备，请加载名为 fire,i2c_mpu6050 的驱动程序来管理它。如果没有这个文件，i2c1 可能处于关闭状态 (disabled)，或者引脚被挪作他用（比如被当成普通 GPIO）。MPU6050 是一款运动处理传感器，它集成了3轴MEMS陀螺仪，3轴MEMS加速度计。Linux 为了通用性，将 I2C 驱动分成了三层，实现了主机控制器与外设的解耦。上述只实现了查询式（Polling）I2C 数据透传。
【四旋翼飞行器】【模拟悬链机器人的动态】设计和控制由两个四旋翼飞行器推动的缆绳研究（Matlab代码实现）
11-26
【四旋翼飞行器】【模拟悬链机器人的动态】设计和控制由两个四旋翼飞行器推动的缆绳研究（Matlab代码实现）内容概要：本文围绕“设计和控制由两个四旋翼飞行器推动的缆绳系统”展开研究，通过建立动力学模型并利用Matlab进行仿真，模拟类似悬链机器人的动态行为。研究重点在于多无人机协同控制、缆绳张力分析及系统稳定性控制，结合非线性动力学与控制理论，实现对柔性连接负载的精确操控。文中提供了完整的Matlab代码实现，便于复现实验结果，适用于复杂空中作业任务的仿真验证。; 适合人群：具备一定控制理论基础和Matlab编程能力的研究生、科研人员及从事无人机协同控制、机器人系统开发的工程技术人员。; 使用场景及目标：①研究多无人机协同搬运与柔性负载控制；②掌握缆绳系统动力学建模与仿真方法；③应用于空中机器人、工业吊装、救援运输等实际场景的控制系统设计与优化； 阅读建议：建议结合Matlab代码逐模块分析，重点关注动力学建模、控制律设计与仿真结果验证部分，可进一步扩展至更多无人机协同或复杂环境干扰下的鲁棒性研究。
基于遗传算法的梯级水电站群联合火电厂优化调度研究（Python代码实现）
11-26
基于遗传算法的梯级水电站群联合火电厂优化调度研究（Python代码实现）内容概要：本文研究了基于遗传算法的梯级水电站群联合火电厂优化调度问题，旨在通过智能优化方法实现电力系统中水火电资源的协调调度，提升能源利用效率与调度经济性。文中构建了考虑水电站间水力联系、水库库容约束、机组出力特性及火电厂运行成本的综合优化模型，并采用遗传算法进行求解，给出了完整的Python代码实现。该方法能够有效处理复杂的非线性、多约束、多变量调度问题，具备良好的收敛性和实
无人机基于改进粒子群算法的无人机路径规划研究[和遗传算法、粒子群算法进行比较]（Matlab代码实现）
最新发布
11-26
【无人机】基于改进粒子群算法的无人机路径规划研究[和遗传算法、粒子群算法进行比较]（Matlab代码实现）内容概要：本文围绕基于改进粒子群算法的无人机路径规划展开研究，重点探讨了在复杂环境中利用改进粒子群算法（PSO）实现无人机三维路径规划的方法，并将其与遗传算法（GA）、标准粒子群算法等传统优化算法进行对比分析。研究内容涵盖路径规划的多目标优化、避障策略、航路点约束以及算法收敛性和寻优能力的评估，所有实验均通过Matlab代码实现，提供了完整的仿真验证流程。文章还提到了多种智能优化算法在无人机路径规划中的应用比较，突出了改进PSO在收敛速度和全局寻优方面的优势。; 适合人群：具备一定Matlab编程基础和优化算法知识的研究生、科研人员及从事无人机路径规划、智能优化算法研究的相关技术人员。; 使用场景及目标：①用于无人机在复杂地形或动态环境下的三维路径规划仿真研究；②比较不同智能优化算法（如PSO、GA、蚁群算法、RRT等）在路径规划中的性能差异；③为多目标优化问题提供算法选型和改进思路。; 阅读建议：建议读者结合文中提供的Matlab代码进行实践操作，重点关注算法的参数设置、适应度函数设计及路径约束处理方式，同时可参考文中提到的多种算法对比思路，拓展到其他智能优化算法的研究与改进中。
如何在OpenHarmony开发板上安装并使用i2c-tools？
10-21
<think>我们正在讨论的是在OpenHarmony开发板上安装和使用i2c-tools的方法。根据之前的对话历史，我们知道： - OpenHarmony内核支持I2C驱动框架（HDF） - 在开发板（如RK3568）上是可以支持i2c-tools的 - 需要交叉编译i2c-tools并集成到OpenHarmony系统中 步骤概览： 1. 准备OpenHarmony开发环境（包括全量编译OpenHarmony系统）。 2. 获取i2c-tools源码。 3. 交叉编译i2c-tools，生成可在OpenHarmony开发板上运行的可执行文件。 4. 将编译好的i2c-tools推送到开发板。 5. 赋予可执行权限并运行。 详细步骤： 1. **准备OpenHarmony开发环境** 参考引用[4]，使用Docker环境可以方便地编译OpenHarmony。首先获取OpenHarmony源码并全量编译（确保可以编译RK3568开发板的镜像）。 ```bash # 根据引用[4]提供的命令进入Docker编译环境 docker run -it -v $(pwd):/home/openharmony swr.cn-south-1.myhuaweicloud.com/openharmony-docker/openharmony-docker:1.0.0 ``` 然后按照OpenHarmony官方文档编译系统（例如：`./build.sh --product-name rk3568`）。 2. **获取i2c-tools源码** i2c-tools是一个开源的Linux工具集，我们可以从官网或GitHub获取。 ```bash wget https://mirrors.edge.kernel.org/pub/software/utils/i2c-tools/i2c-tools-4.3.tar.gz tar zxvf i2c-tools-4.3.tar.gz cd i2c-tools-4.3 ``` 3. **交叉编译i2c-tools** 在OpenHarmony的Docker环境中，使用OpenHarmony提供的交叉编译工具链来编译i2c-tools。 首先，需要确定OpenHarmony的交叉编译工具链路径。通常，编译完OpenHarmony后，工具链位于`out/rk3568/develop_tools/toolchain`目录下（具体路径可能因版本不同而有所变化）。 然后，设置环境变量，使用交叉编译工具链： ```bash # 假设交叉编译工具链的gcc路径为： # /home/openharmony/out/rk3568/develop_tools/toolchain/llvm-linux-unknown-ohos/llvm/bin/clang export CC="/home/openharmony/out/rk3568/develop_tools/toolchain/llvm-linux-unknown-ohos/llvm/bin/clang" export ARCH="arm64" # 根据开发板架构设置，RK3568是arm64 ``` 由于i2c-tools需要Linux内核头文件，我们需要指定OpenHarmony的内核头文件路径。在OpenHarmony源码中，内核头文件位于`kernel/linux/linux-5.10/include`（具体路径根据内核版本可能不同）。 编译命令： ```bash make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-ohos- # 使用OpenHarmony的交叉编译前缀 ``` 或者，直接使用`CC`变量并指定`CFLAGS`： ```bash make CC=$CC CFLAGS="--target=aarch64-linux-ohos -I/home/openharmony/kernel/linux/linux-5.10/include" LDFLAGS="--target=aarch64-linux-ohos" ``` 注意：如果遇到内核头文件缺失，可能需要将OpenHarmony内核头文件复制到某个目录，并在CFLAGS中指定。 4. **将编译生成的可执行文件推送到开发板** 编译完成后，在i2c-tools目录下会生成`tools/i2cdetect`、`i2cdump`、`i2cset`、`i2cget`等工具。将这些文件通过ADB推送到开发板上。 ```bash adb connect <开发板IP> # 连接开发板 adb push ./tools/i2cdetect /system/bin adb push ./tools/i2cdump /system/bin adb push ./tools/i2cset /system/bin adb push ./tools/i2cget /system/bin ``` 5. **赋予可执行权限并运行** ```bash adb shell chmod +x /system/bin/i2cdetect adb shell chmod +x /system/bin/i2cdump adb shell chmod +x /system/bin/i2cset adb shell chmod +x /system/bin/i2cget ``` 然后就可以在开发板上使用这些工具了，例如扫描I2C总线： ```bash adb shell i2cdetect -l # 列出I2C总线 adb shell i2cdetect -y 0 # 扫描总线0上的设备 ``` 注意：如果开发板上的I2C设备节点权限不足，可能需要root权限。在开发阶段，可以通过`adb root`获取root权限。 引用说明： - 我们参考了引用[4]中提到的使用Docker编译环境来编译OpenHarmony，这为交叉编译i2c-tools提供了基础环境。 - 引用[2]和[4]都提到了RK3568开发板，说明该开发板是支持OpenHarmony的，并且可以作为目标平台。 如果在编译过程中遇到问题，可能需要调整Makefile或编译参数以适应OpenHarmony的环境。 相关问题： 1. 如何确认OpenHarmony开发板上的I2C总线编号？ 2. 在OpenHarmony开发板上运行i2c-tools时出现权限问题如何解决？ 3. 如何为OpenHarmony开发板交叉编译其他Linux工具？ 4. 如何在OpenHarmony中编写自定义I2C设备驱动？ </think>以下是在OpenHarmony开发板上安装并使用i2c-tools的完整方法，基于RK3568开发板示例（其他开发板流程类似）： ### 安装步骤 #### 1. **准备交叉编译环境** 使用OpenHarmony官方Docker编译环境[^4]： ```bash docker run -it -v $(pwd):/home/openharmony \ swr.cn-south-1.myhuaweicloud.com/openharmony-docker/openharmony-docker:1.0.0 ``` 2. **获取i2c-tools源码** ```bash wget https://mirrors.edge.kernel.org/pub/software/utils/i2c-tools/i2c-tools-4.3.tar.gz tar zxvf i2c-tools-4.3.tar.gz cd i2c-tools-4.3 ``` 3. **交叉编译** 使用OpenHarmony工具链编译静态链接版本： ```bash make CC=arm-linux-gnueabihf-gcc USE_STATIC_LIB=1 \ CFLAGS="-I/path/to/openharmony/kernel/include" ``` > 注：内核头文件路径通常在`kernel/linux/linux-5.10/include` 4. **集成到系统镜像** 将生成的可执行文件添加到文件系统： ```bash cp tools/*.py out/rk3568/packages/phone/system/bin/ cp tools/i2cdetect out/rk3568/packages/phone/system/bin/ ``` 5. **烧录固件** 重新编译并烧录系统镜像到开发板[^1]： ```bash ./build.sh --product-name rk3568 hdc_std flash ``` ### 使用方法 #### 1. **连接开发板调试**[^1]： ```bash hdc_std shell ``` 2. **扫描I2C设备**： ```bash i2cdetect -l # 列出所有I2C总线 i2cdetect -y 1 # 扫描总线1上的设备 ``` 输出示例： ``` 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- UU -- -- -- -- 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 30: -- -- -- 33 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ``` 3. **读写设备寄存器**： ```bash i2cget -y 1 0x33 0x00 # 读取0x33设备0x00寄存器 i2cset -y 1 0x33 0x01 0xFF # 向0x01寄存器写入0xFF ``` ### 常见问题解决 1. **权限问题**： 在`init.cfg`中添加： ``` "chmod 0666 /dev/i2c-*" ``` 2. **缺少依赖库**： 编译时添加`USE_STATIC_LIB=1`生成静态链接版本 3. **设备未识别**： 检查设备树配置： ```dts &i2c1 { status = "okay"; clock-frequency = <400000>; }; ``` --- ### 相关问题 1. 如何在OpenHarmony中增加新的I2C设备节点？ 2. i2c-tools出现`No such file or directory`错误如何解决？ 3. 如何通过HDF框架直接操作I2C设备寄存器？[^3] 4. RK3568开发板I2C接口的物理引脚对应关系是什么？[^4]
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