在Linux上使用I2c
- 什么是I2c？
在“Inter-Integrated Circuit” 中，“Inter-” 表示“在……之间，相互”的意思；“Integrated Circuit” 简称“IC”，表示“集成电路”的意思。 “Inter-Integrated Circuit”，直接翻译过来就是内部集成电路（DeepL翻译为互联电路，微软翻译为内部集成电路，百度翻译为内置集成电路）。德力威尔王术平认为，应该把“Inter-Integrated Circuit”翻译为集成电路互连或者芯片互连，更符合国人习惯，更为贴切。
在中国正式的书面场合，全称写作Inter-Integrated Circuit，简写Inter-IC或者I2C（数字“2”书写为上标，，英文读作“I squared C”，中文读作“I平方C”）。
在非正式场合或者数字“2”无法书写为上标时，有人就书写为“IIC”或者“I2C”，把“IIC”读作“I-I-C”，把“I2C”读作“I-two-C”或“I二C”。这些书写方式或叫法，其实没有对错，只是不同习惯而已，就像普通话和地方话一样。但是，我们在严谨的正式场合，还是要统一标准，规范书写为“I2C”（数字“2”书写为上标），规范读作“I平方C”。
在本文中，德力威尔王术平对相关术语的中文解释做出如下约定：
I2C：读作“I平方C”（尽量不读作“I方C”，避免和I3C混淆）。
I2C：集成电路互连。
I2C Bus：I2C总线或集成电路互连总线。
I2C Specification：I2C规范或集成电路互连规范。
I2C Communication Interface：I2C通信接口或集成电路互连通信接口。
I2C Communication Protocol：I2C通信协议或集成电路互连通信协议。
I2C：在无法书写上标数字“2”时，可书写为“IIC”或“I2C”。
- 计算机中Bus术语的定义
在计算体系结构中， 总线（Bus）是计算机内部组件之间或计算机之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输路径。
总线（Bus）是一种电路，它是cpu、RAM、ROM、输入、输出等设备传递信息的公用通道，充当数据在计算机内传输的高速公路
按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据信息、地址信息和控制信号。
首先，我们需要安装工具包。
sudo apt install i2c-toolsi2c-tools是一个用于 Linux 与 软件/硬件 I2C 总线通信的实用工具集，其中包括了查看和修改 I2C 总线设备信息的工具。以下是一些常见的使用示例：
- 列出I2C总线上的设备：
sudo i2cdetect -y 1
这将会显示以16进制格式列出I2C总线地址范围内所有已经探测到的设备。其中，第一个参数-y表示以非交互模式运行，第二个参数1表示使用1号I2C总线（对于一些系统可能是2号I2C总线）。这个命令可以帮助我们快速看到哪些设备设备与I2C总线通信连接，以及它们的I2C地址。
- 读写设备寄存器：
sudo i2cget -y 1 0x48 0x00这个命令表示从I2C地址为0x48的设备中读取寄存器地址为0x00的寄存器的值。如果想要写入一个新的值，我们可以用i2cset命令，例 如：
sudo i2cset -y 1 0x48 0x00 0x10这个命令表示往I2C地址为0x48的设备中写入寄存器地址为0x00的寄存器的值为0x10。
- 使用i2cdump命令读取设备的寄存器：
sudo i2cdump -y 1 0x48如果我们想要快速查看一个设备的所有寄存器的值，我们可以使用i2cdump命令。这个命令表示从I2C地址为0x48的设备中读取所有的寄存器的值（通常有16个）。
- 编写自定义的I2C工具：
除了常用的i2cget和i2cset命令之外，我们还可以使用i2c-tools提供的APIs创建自定义的I2C工具。例如，下面是一个简单的C程序，通 过I2C通信从 EEPROM (I2C地址为0x57) 中读取两个字节的数据：
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/i2c-dev.h> // for I2C_SLAVE macro
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char** argv){
int fd;
if ((fd = open("/dev/i2c-1", O_RDWR)) < 0){ // open I2C bus
perror("open");
exit(1);
}
if (ioctl(fd, I2C_SLAVE, 0x57) < 0){ // select EEPROM device
perror("ioctl");
exit(1);
}
char buffer[2];
int ret;
if ((ret = read(fd, buffer, 2)) != 2){ // read 2 bytes from memory address 0x00
perror("read");
exit(1);
}
printf("Read: %#02x %#02x\n", buffer[0], buffer[1]);
close(fd);
return 0;
}以上就是i2c-tools常用的几个使用示例，我们可以根据自己的需求修改。
package main
import (
"fmt"
"log"
"time"
"golang.org/x/exp/io/i2c"
)
func main() {
// 打开I2C总线
bus, err := i2c.Open(&i2c.Devfs{Dev: "/dev/i2c-1"}, 0x57)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer bus.Close()
// 模拟I2C设备地址为0x00，读取2字节数据
buffer := make([]byte, 2)
if err := bus.ReadRegBytes(0x00, buffer); err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("Read: %#02x %#02x\n", buffer[0], buffer[1])
time.Sleep(time.Second)
}这个程序使用了golang.org/x/exp/io/i2c包来打开I2C总线并创建I2C设备。我们可以通过调整0x57参数来改变设备的I2C地址。代码中的ReadRegBytes()方法可以使我们直接从指定设备的指定寄存器中读取数据。这个程序会读取从0x00寄存器中读取2字节的数据并在控制台 中输出。最后，代码中的time.Sleep()函数用于防止Go程序在数据读取完成后立刻退出。
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