外设接口模块开始深入探索

最新推荐文章于 2025-11-24 15:20:11 发布

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## 🎛️ 外设接口模块探索指南

> 本章节聚焦树莓派的 I2C、SPI 和 SD 卡接口相关内核模块，帮助你理解它们的用途并进行实际测试。

---

### 🔌 模块 1：`i2c_bcm2835`

- **功能**：树莓派的 I2C 控制器驱动模块
- **用途**：连接 I2C 设备，如温湿度传感器、OLED 屏幕等

#### 🧪 探索任务

1. 启用 I2C 接口（使用 `raspi-config` 或编辑 `/boot/config.txt`）
2. 连接一个 I2C 设备（如 BMP280）
3. 安装工具：`sudo apt install i2c-tools`
4. 执行命令：
```bash
i2cdetect -y 1

pi@raspberrypi:/sys/module/i2c_bcm2835$ i2cdetect -y 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- UU -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

这意味着在地址 0x1A 出现了 UU，其含义如下：

🔍 什么是 `UU`？

UU 表示该地址上的设备已被内核驱动占用，即：
- 设备已被某个内核模块或用户空间程序绑定
- i2cdetect 无法探测该地址，因为它不能访问已占用的设备

🧩 说明与分析

地址 0x1A 是常见的音频编解码器（如 WM8960）的 I2C 地址
如果你连接了类似的 I2C 音频模块，并启用了相关驱动（如 snd_soc_wm8960），就会出现 UU

你可以确认绑定情况：

bash

ls /sys/bus/i2c/devices/
cat /sys/bus/i2c/devices/1-001a/name

pi@raspberrypi:/sys/module/i2c_bcm2835$ ls /sys/bus/i2c/devices/
1-001a i2c-1
pi@raspberrypi:/sys/module/i2c_bcm2835$ cat /sys/bus/i2c/devices/1-001a/name
wm8960

使用WM8960来播放，最好是通过amixer 来控制

#!/bin/bash

echo "🔍 正在自动检测 WM8960 声卡编号..."
CARD=$(aplay -l | grep -i wm8960 | awk '{print $2}' | tr -d ':')

if [ -z "$CARD" ]; then
echo "❌ 未找到 WM8960 声卡，请确认驱动和 overlay 是否启用"
exit 1
fi

echo "✅ 检测到 WM8960 声卡编号为: $CARD"

echo "🔧 初始化音量与通道设置..."

# 设置耳机与扬声器音量
amixer -c $CARD sset 'Headphone' 100% > /dev/null 2>&1
amixer -c $CARD sset 'Speaker' 100% > /dev/null 2>&1

# 启用左右 PCM 输出
amixer -c $CARD sset 'Left Output Mixer PCM' on > /dev/null 2>&1
amixer -c $CARD sset 'Right Output Mixer PCM' on > /dev/null 2>&1

# 设置主播放音量
amixer -c $CARD sset 'Playback' 100% > /dev/null 2>&1

# 关闭 -6dB 衰减（如支持）
amixer -c $CARD sset 'PCM Playback -6dB' off > /dev/null 2>&1

echo "🔎 正在搜索 Kalimba.wav 文件..."
WAV_FILE=$(find . -type f -name "Kalimba.wav" | head -n 1)

if [ -z "$WAV_FILE" ]; then
echo "⚠️ 未找到 Kalimba.wav，请确认文件是否存在于当前目录及子目录中"
exit 1
fi

echo "🎼 播放音频文件: $WAV_FILE"
aplay -D plughw:$CARD,0 "$WAV_FILE"

echo "✅ 播放完成"

✅ 下一步建议

如果你只是测试 I2C 接口是否工作，出现 UU 是好事，说明设备已识别并被驱动
如果你想手动访问该设备（比如用 Python 脚本），需要确保没有冲突的驱动占用

lsmod | grep i2c_bcm2835
cat /sys/module/i2c_bcm2835/parameters/*

模块 2：`spi_bcm2835`, `spidev`

功能：SPI 控制器驱动与用户空间接口
用途：连接 SPI 设备，如 MCP3008 ADC、TFT 显示屏

🧪 探索任务

启用 SPI 接口（raspi-config 或 /boot/config.txt）
连接一个 SPI 设备（如 MCP3008）
安装工具：sudo apt install python3-spidev
编写测试脚本读取 SPI 数据

查看模块状态：

bash

lsmod | grep spi
cat /sys/module/spidev/parameters/*

✅ 打卡状态：☐ 未完成

💾 模块 3：`mmcblk`, `sdhci`

功能：SD 卡控制器与块设备驱动
用途：管理 microSD 卡的读写与挂载

🧪 探索任务

插拔 microSD 卡，观察 /dev/mmcblk0 是否出现
查看挂载信息：

bash
```
lsblk
dmesg | grep mmc
```

查看模块状态：

bash

lsmod | grep sdhci
cat /sys/module/sdhci/parameters/*

✅ 打卡状态：☐ 未完成

📌 小贴士

所有接口都可通过 /boot/config.txt 控制启用：

ini
```
dtparam=i2c_arm=on
dtparam=spi=on
```
使用 modinfo 模块名 可查看模块描述与参数
可用 echo 模块名 > /sys/module/... 动态加载或卸载模块（需谨慎）