i2c子系统

I2c子系统

I2c协议

I2C总线是一个标准的双向接口，它使用一个控制器(称为主控制器)与从设备进行通信。 从机不能传送数据，除非它已被主机寻址。 I2C总线上的每个设备都有一个特定的设备地址，以区分同一I2C总线上的其他设备。I2c有两根线，一根时钟线，一根数据线。I2c是msb，高电平采样。I2C总线以启动信号START来掌管总线，以停止信号STOP来释放总线；启动信号START后紧接着发送一个地址字节，其中7位为被控器件的地址码，一位为读/写控制位R/W,R/W位为0表示由主控向被控器件写数据，R/W为1表示由主控向被控器件读数据；当被控器件检测到收到的地址与自己的地址相同时，在第9个时钟期间反馈应答信号。

 

 

每个连接到总线上的器件都有唯一的地址，任何器件既可以作为主机也可以作为从机，但同一时刻只允许有一个主机。I2C 总线内部使用漏极开路输出驱动器，因此 SDA和 SCL 可以被拉低为低电平，但是不能被驱动为高电平，所以每条线上都要使用一个上拉电阻，默认情况下将其保持在高电平。

启动条件：当SCL是高电平时，SDA从高电平向低电平切换。停止条件：当SCL是高电平时，SDA由低电平向高电平切换。

读/写位：一位，如果主机是向从机发送数据则为低电平，请求数据则为高电平。ACK/NACK：消息中的每个帧后均带有一个ACK/NACK位。如果成功接收到地址帧或数据帧，接收设备会返回一个ACK位用于表示确认。

寻址：主机将要通信的从机地址发送给每个从机，然后每个从机将其与自己的地址进行比较。如果地址匹配，它将向主机发送一个低电平ACK位。如果不匹配，则不执行任何操作，SDA线保持高电平。

读/写位：地址帧的末尾包含一个读/写位。如果主机要向从机发送数据，则为低电平。如果是主机向从机请求数据，则为高电平。

数据帧：当主机检测到从机的ACK位后，就可以发送第一个数据帧了。数据帧始终为8位，每个数据帧后紧跟一个ACK / NACK位，来验证接收状态。当发送完所有数据帧后，主机可以向从机发送停止条件来终止通信。

设备树与I2C子系统

 

 

compatible：设备兼容属性，用于与设备绑定；

reg：表明i2c控制器的基地址以及地址长度；

interrupt：表明控制器使用的中断资源；

pinctrl-name：定义设备的状态（休眠、唤醒等）；

pinctrl-0/1/2：使用一组pin对应pinctrl-name定义的状态；

clock:使用的时钟源；

clock-frequency：i2c通信速率

dma：表明控制器使用的dma控制器资源；

status：控制器状态

设备树与驱动

simple-bus下面的子节点会被解析成一个platform-device然后注册到platform-bus中，控制器驱动会被当成一个platform-driver注册到platform-bus中，然后通过compatible属性匹配上了之后，进入到对应的probe函数中，实现控制器的初始化。在i2c控制器的子节点也会被解析成一个device注册到i2c_bus中，等待对应的drive匹配。

Linux的i2c子系统框架分析