Linux驱动.之I2C，iic驱动框架，之应用开发，以及i2c-tools工具使用（二）

rjszcb

已于 2024-09-13 21:19:57 修改

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分类专栏： Linux 驱动开发文章标签： linux

于 2023-09-26 15:22:46 首次发布

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本文介绍了Linux下的i2c-tools工具，包括安装、使用方法和常见命令，如i2cdetect、i2cdump、i2cget、i2cset以及i2ctransfer，用于调试i2c总线和设备。通过实例展示了如何检测和操作i2c设备的寄存器，以及如何进行读写操作。

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一、通过命令对i2c读写命令

hisi写的，封装的一个app应用程序，做成shell命令，在终端，通过命令对i2c读写命令，此操作示例通过 I2C 读写命令
实现对 I2C 外围设备的读写操作。

1、在控制台使用 i2c_read 命令对 I2C 外围设备进行读操作：

 i2c_read <i2c_num> <device_addr> <reg_addr> <end_reg_addr><reg_width> <data_width> <reg_step>

i2c_num：I2C 控制器序号（对应《Hi35xx H.265 编解码处理器用户指南》中的 I2C 控制器
device_addr：外围设备地址（Hi35xx 支持标准地址（7bit）和扩展地址（10bit））
reg_addr：读外围设备寄存器操作的开始地址
end_reg_addr：读外围设备寄存器操作的结束地址
reg_width：外围设备的寄存器位宽（Hi35xx 支持 8/16bit）
data_width：外围设备的数据位宽（Hi35xx 支持 8/16bit）
reg_step：连续读外围设备寄存器操作时递增幅值，默认为 1，即连续读寄存器，读取单个寄存

例如读挂载在 I2C 控制器 0 上的 sil9024 设备的 0x8 寄存器：

i2c_read 0 0x72 0x8 0x8 0x1 0x1

2、在控制台使用 i2c_write 命令对 I2C 外围设备进行写操作：

i2c_write <i2c_num> <device_addr> <reg_addr> <value> <reg_width><data_width>

i2c_num：I2C 控制器编号（对应《Hi35xx H.265 编解码处理器用户指南》中的 I2C 控制器
device_addr：外围设备地址（Hi35xx 的 I2C 控制器支持标准地址（7bit）和扩展地址（10bit））
reg_addr：写外围设备寄存器操作的地址
value：写外围设备寄存器操作的数据
reg_width：外围设备的寄存器位宽（Hi35xx 的 I2C 控制器支持 8/16bit）
data_width：外围设备的数据位宽（Hi35xx 的 I2C 控制器支持 8/16bit）

例如向挂载在 I2C 控制器 0 上的 sil9024 设备的 0x8 寄存器写入数据 0xa5：

 i2c_write 0 0x72 0x8 0xa5 0x1 0x1

这种方法，适合简单测试

二、此操作示例在用户态下，对 I2C 外围设备的读写操作。

步骤 1.
打开 I2C 总线对应的设备文件，获取文件描述符：

fd = open("/dev/i2c-0", O_RDWR);

步骤 2.
通过 ioctl 设置外围设备地址、外围设备寄存器位宽和数据位宽：

ret = ioctl(fd, I2C_SLAVE_FORCE, device_addr);
ioctl(fd, I2C_16BIT_REG, 0);
ioctl(fd, I2C_16BIT_DATA, 0);

设置寄存器位宽和数据位宽时，ioctl 的第三个参数为 0 表示 8bit 位宽，为 1 表示 16bit 位宽。

步骤 3.
使用 read/wite 进行数据读写：

read(fd, recvbuf, reg_width);
write(fd, buf, (reg_width + data_width));

代码示例如下：

unsigned int reg_width = 1;
unsigned int data_width = 1;
unsigned int reg_step = 1;

HI_RET i2c_read(int argc, char* argv[])
{
	 int fd = -1;
	 int ret;
	 unsigned int i2c_num, device_addr, reg_addr, reg_addr_end;
	 char data;
	 char recvbuf[4];
	 int cur_addr;
	 memset(recvbuf, 0x0, 4);
	 fd = open("/dev/i2c-0", O_RDWR);
	 if (fd<0)
	 {
	 	printf("Open i2c dev error!\n");
		 return -1;
 	} 

	 ret = ioctl(fd, I2C_SLAVE_FORCE, device_addr);
	 if (reg_width == 2)
	 ret = ioctl(fd, I2C_16BIT_REG, 1);
	 else{
	 ret = ioctl(fd, I2C_16BIT_REG, 0);
	 if (ret < 0) {
	 printf("CMD_SET_REG_WIDTH error!\n");
	 }
	 close(fd);
	 return -1;
 }
 
 if (data_width == 2)
 ret = ioctl(fd, I2C_16BIT_DATA, 1);
 else
 ret = ioctl(fd, I2C_16BIT_DATA, 0);
 if (ret < 0) {
	 printf("CMD_SET_DATA_WIDTH error!\n");
	 close(fd);
	 return -1;
 }
 
 for (cur_addr = reg_addr; cur_addr < reg_addr_end + reg_width;cur_addr += reg_step)
 {
		 if (reg_width == 2) {
		 recvbuf[0] = cur_addr & 0xff;
		 recvbuf[1] = (cur_addr >> 8) & 0xff;
		 } else
		 recvbuf[0] = cur_addr & 0xff;
		 ret = read(fd, recvbuf, reg_width);
		 if (ret < 0) {
		 printf("CMD_I2C_READ error!\n");
		 close(fd);
		 return -1;
 }
 
	 if (data_width == 2) {
	 data = recvbuf[0] | (recvbuf[1] << 8);
	 } else
	 data = recvbuf[0]; 
	 printf("0x%x 0x%x\n", cur_addr, data);
	 }
	 close(fd);
	 return 0;
}

HI_RET i2c_write(int argc , char* argv[])
{
		 int fd = -1;
		 int ret =0, index = 0;
		 unsigned int i2c_num, device_addr, reg_addr, reg_value;
		 char buf[4];
		 fd = open("/dev/i2c-0", O_RDWR);
		 if(fd < 0)
		 {
		 printf("Open i2c dev error!\n");
		 return -1;
 }
 
 ret = ioctl(fd, I2C_SLAVE_FORCE, device_addr);
 if (reg_width == 2)
 	ret = ioctl(fd, I2C_16BIT_REG, 1);
 else
 	ret = ioctl(fd, I2C_16BIT_REG, 0);
 if (data_width == 2)
	 ret = ioctl(fd, I2C_16BIT_DATA, 1);
 else
 ret = ioctl(fd, I2C_16BIT_DATA, 0);
 if (reg_width == 2) {
	 buf[index] = reg_addr & 0xff;
	 index++;
	 buf[index] = (reg_addr >> 8) & 0xff;
	 index++;
 } else {
	 buf[index] = reg_addr & 0xff;
	 index++;
 }
 
 if (data_width == 2) { 
	 buf[index] = reg_value & 0xff;
	 index++;
	 buf[index] = (reg_value >> 8) & 0xff;
	 index++;
 } else {
	 buf[index] = reg_value & 0xff;
	 index++;
 }
 
 write(fd, buf, (reg_width + data_width));
 if(ret < 0)
 {
	 printf("I2C_WRITE error!\n");
	 return -1;
 }
 close(fd);
 return 0;
}

三、 i2c-tools 命令测试i2c设备。

工具安装，i2c-tools工具是一个专门调试i2c的，开源，可获取挂载的设备及设备地址，还可以在对应的设备指定寄存器设置值或者获取值等功能。

从开源网站 http://dl.lm-sensors.org/i2c-tools/releases/ 下载i2c-tools，
在这里插入图片描述
修改makefile文件，交叉编译，直接make，进行编译，安装:sudo make install

编译完成后在tools/文件夹下会有如下几个可执行文件，i2cdetect, i2cdump, i2cget, i2cset，将i2cdetect, i2cdump,
i2cget, i2cset push到设备就可以调试了
在这里插入图片描述

二、测试
1、错误认知；

i2c-tools使用之前需要修改设备树和配置相关驱动，其实，只要内核开启，设备树开启相关i2c总线，将设备挂载在硬件上，接上设备即可检测到该总线上i2c芯片。

2、命令介绍：

i2cdetect：检测i2c芯片
i2cdump：查看寄存器值
i2cget：获取单个寄存器值（8位寄存器）
i2cset：设置单个寄存器值（8位寄存器）
i2ctransfer：一次传输多字节数据（16位寄存器）
参数介绍：
-y：禁用交互模式。
-f：强制访问设备。
-r：写入后立即读回该值。

2.1、列出所有可用的i2c总线：i2cdetect -l
在这里插入图片描述

上图可以看到，总共注册了8条i2c总线
2.2、检测第7条总线上器件：i2cdetect -r -y 7

1，上面有UU和和数字显示，UU表示此地址已经加载了驱动，具体有没有设备不一定，显示有数字说明探测到设备了，也可能是系统的，不知是谁的。
2，不是所有的i2c设备都能探测到，有些16位寄存器i2c设备无法探测到，可以尝试使用i2ctransfer去尝试读写来判断当前地址是否存在设备；。