OpenHarmony标准系统-HDF框架之I2C驱动开发

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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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<think>首先,用户的问题是:“我想了解OpenHarmony的定制开发方法和相关工作 请问OpenHarmony 定制开发指南 开发流程 适配方法”。这涉及到OpenHarmony的定制开发,包括开发指南、流程和适配方法。 根据系统级指令,我需要: - 所有行内数学表达式使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 参考站内引用: - [^1]: 鸿蒙(HarmonyOS)应用层开发(北向)知识点汇总等。 - [^2]: OpenHarmony鸿蒙南向开发)——标准系统移植指南(一)。 - [^3]: OpenHarmony 开发环境搭建文档。 - [^4]: 关于kernel.mk在编译流程中的信息。 用户的问题是关于OpenHarmony的定制开发,所以我需要基于这些引用构建回答。引用中提到南向开发、移植指南等,这与定制开发相关。 关键点: - 定制开发通常涉及系统移植、适配硬件、修改内核等。 - 引用[2]提到标准系统移植指南。 - 引用[4]讨论了编译流程中的内核处理。 - 引用[3]有开发环境搭建的信息。 结构回答: 1. **介绍OpenHarmony定制开发**:简要解释什么是定制开发。 2. **开发流程**:描述定制开发的一般步骤。 3. **适配方法**:详细说明如何适配硬件或定制功能。 4. **参考资源**:提供相关指南和文档链接。 5. **生成相关问题**:在末尾添加相关问题。 确保回答真实可靠:基于提供的引用,避免猜测。引用中提到“移植指南”,所以我可以强调移植作为定制的一部分。 使用中文回答。 生成相关问题:在回答末尾添加几个相关问题。 现在,构建回答: - **开头**:直接回应问题。 - **开发流程**: - 环境搭建(引用[3])。 - 代码获取和编译(引用[4])。 - 移植和适配(引用[2])。 - **适配方法**: - 硬件适配(如芯片移植)。 - 软件定制(如修改内核)。 - **引用标识**:在相关部分末尾添加引用,如[^2]。 最后,添加相关问题。 完整回答框架: 1. 介绍OpenHarmony定制开发。 2. 开发流程:包括环境搭建、代码获取、编译、移植、测试等。 3. 适配方法:如针对不同硬件的移植方法。 4. 提供资源链接。 5. 相关问题。</think>### OpenHarmony 定制开发指南 OpenHarmony 是一个开源的分布式操作系统,支持多种设备类型。定制开发通常涉及修改系统内核、适配特定硬件或添加新功能,以满足特定需求。以下是基于官方文档和实践经验的开发流程和适配方法,内容参考了相关指南和知识点[^1][^2][^4]。 #### 1. **定制开发流程** OpenHarmony 的定制开发遵循一个结构化流程,确保系统稳定性和兼容性: - **步骤 1: 环境搭建** 首先,搭建开发环境。包括安装必要的工具链(如 GCC、Python)和配置开发平台(Windows 或 Ubuntu)。例如,Ubuntu 环境需安装依赖库: ```bash sudo apt-get update && sudo apt-get install git-lfs binutils-dev flex bison ``` 参考文档提供了详细的环境搭建指南[^3]。 - **步骤 2: 代码获取与初始化** 从 OpenHarmony 官方仓库克隆源码: ```bash git clone https://gitee.com/openharmony/manifest.git repo init -u https://gitee.com/openharmony/manifest.git -b master repo sync ``` 这一步确保代码基础一致,便于后续定制[^4]。 - **步骤 3: 编译与构建** 使用 OpenHarmony 的编译系统(如 build.sh)构建基础系统。编译前需配置目标设备(如轻量系统或标准系统): ```bash ./build.sh --product-name {product_name} # 例如,Hi3516DV300 开发板 ``` 编译过程中,系统会自动处理内核补丁和依赖,确保代码环境纯净[^4]。 - **步骤 4: 定制与移植** 根据需求修改代码: - **内核定制**:编辑 `kernel/linux-4.19` 目录下的文件,如添加驱动或调整配置- **系统服务定制**:修改 `foundation` 或 `applications` 模块,添加新功能。 移植指南强调了保持内核原代码环境的重要性,以避免编译错误[^4]。 - **步骤 5: 测试与部署** 在目标硬件上刷写系统镜像,并使用测试框架(如 XTS)验证兼容性。问题排查可通过日志分析工具完成。 整个流程强调迭代开发:从环境准备到测试部署,每个阶段需文档化和版本控制。 #### 2. **适配方法** 适配是定制开发的核心,针对不同硬件或场景: - **硬件适配** 针对新芯片或开发板,需实现 HAL(硬件抽象层)接口: - 驱动开发:在 `drivers/peripheral` 目录添加或修改驱动代码,例如为传感器编写 HDF(硬件驱动框架)模块。 - 设备树配置:更新 `vendor/{company}/{device}` 中的设备树文件(.dts),定义硬件资源。 标准系统移植指南提供了详细示例,如 GPIO 或 I2C 适配[^2]。 - **软件功能定制** - **裁剪系统组件**:通过 `build/lite/product` 中的配置文件,移除不需要的模块(如 GUI 服务),减小镜像大小。 - **添加新特性**:例如,集成 AI 框架时,修改 `foundation/ai` 模块并确保 API 兼容。 适配方法需遵循 OpenHarmony 的模块化设计原则,避免破坏系统完整性[^1]。 - **跨平台移植** 对于轻量系统(如 IoT 设备),重点优化内存占用: - 使用 `kernel/liteos_m` 替代 Linux 内核,减少资源消耗。 - 适配指南建议优先处理中断处理和电源管理[^1]。 #### 3. **参考资源与最佳实践** - **官方文档**: - [OpenHarmony 移植指南](https://gitee.com/openharmony/docs)(包括南向开发全流程)[^2]。 - [开发环境搭建教程](https://qr18.cn/CgxrRy)(涵盖 Windows/Ubuntu 配置)[^3]。 - **最佳实践**: - 在定制前备份代码,使用 Git 分支管理变更。 - 优先参考社区案例(如 Hi3516DV300 移植),减少适配风险。 - 性能优化时,注意编译选项如 `-Os`(优化大小)[^4]。 定制开发需要扎实的系统知识,建议从官方移植指南入手,逐步深入[^1][^2]。
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