在全志H616核桃派开发板上配置I2C引脚并读取温度数据

配置引脚

找到板子上的i2c引脚

为了方便查找，我们加入了一个显示功能引脚位置的功能，运行以下命令，查看板子的40pin引脚上有几个可用i2c

gpio pin i2c

查看i2c引脚位置

启用i2c

我们使用set-device指令来使能/关闭指定设备的底层驱动，使能后，引脚就会由gpio模式切换为对应的引脚复用功能。（配置后要重启才能生效）

首先查看各设备的状态

set-device status

查看各设备状态

运行指令启用i2c1，注意要重启后才能生效

sudo set-device enable i2c1

重启后查看引脚状态,可以看到3和5都处于alt5了引脚alt正确

并且存在/dev/i2c-1这个文件，因为后续我们需要通过操作这个文件来控制i2c通讯 i2c1节点存在

i2c读写程序

linux下一切皆是文件。而i2c1也被抽象为/dev/i2c-1这个文件。通过open打开它，用ioctl触发读写，close关闭文件。

1. 打开文件

linux下一切皆是文件，先使用open函数打开我们要操作的设备对应文件，获取文件描述符。

需要这些头文件

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>

open设备节点

int fd =open("/dev/i2c-1", O_RDWR);
if(fd <0)
{
perror("Fail to Open\n");
return-1;
}

2. i2c_msg

linux下操作i2c不是使用write和read函数，而是使用一个i2c_msg结构体来配置从i2c从起始到停止之间要做的内容。

addr: 目标地址
flags: 读还是写
buf : buf的地址，根据flags是读还是写，会在地址帧发送后，将其内容发送出去，或是读取总线内容存放进来。
len : buf的大小

i2c_msg_struct

3. 向i2c总线写

从德州仪器那下载的i2c时序图↓ i2c写时序

加入我现在想往地址是0x3c的设备上，把寄存器0x01赋值为0x55，那msg结构体的设置就该如下。addr和flags共同决定第一帧地址帧的内容。因为flags是写，所以在地址帧发送完后，会将buf的内容依次发送出去。

首先，需要这些头文件

#include<sys/ioctl.h>
#include<linux/i2c.h>
#include<linux/i2c-dev.h>

uint8_t addr =0x3c;
uint8_t reg =0x01;
uint8_t value =0x55;

uint8_t buf[2];
    buf[0]= reg;//寄存器
    buf[1]= value;//数据

structi2c_msg msg;
    msg.addr = addr;//目标地址
    msg.flags =0;//读写标志
    msg.len =2;//buf长度
    msg.buf = buf;

编写完msg后，还需要创建i2c_rdwr_ioctl_data结构体，写清楚本次i2c通信要处理几个msg，然后用ioctl函数触发一次i2c通信。

structi2c_rdwr_ioctl_data data;
    data.msgs =&msg;
    data.nmsgs =1;

int ret =ioctl(fd, I2C_RDWR,&data);
if(ret <0)
printf("i2c write failed");
return ret;

4. 从i2c总线读

从德州仪器那下载的i2c时序图↓ i2c读时序

我现在想往地址是0x3c的设备上，读取寄存器0x01的值.

根据时序图，需要两个msg，第一个msg是写，地址帧后只跟寄存器编号。第二个msg是读，地址帧发完就是从机将该寄存器的内容返回。

uint8_t addr =0x3c;
uint8_t reg =0x01;
uint8_t value;

structi2c_msg msgs[2];
    msgs[0].addr = addr;
    msgs[0].flags =0;
    msgs[0].len =1;
    msgs[0].buf =&reg;

    msgs[1].addr = addr;
    msgs[1].flags = I2C_M_RD;
    msgs[1].len =1;
    msgs[1].buf =&value;

编写完msg后，还需要创建i2c_rdwr_ioctl_data结构体，写清楚本次i2c通信要处理几个msg，然后用ioctl函数触发一次i2c通信。

structi2c_rdwr_ioctl_data data;
    data.msgs = msgs;
    data.nmsgs =2;

int res =ioctl(fd, I2C_RDWR,&data);
if(res <0)
printf("Read failed\n");

return res;

5. 关闭文件

每次open后记得调用close来手动关闭，不然文件描述符会保留直到程序关闭。而系统限制单个程序最大只能同时打开1024个文件，如果程序不停的open却不close，没一会就要报错退出了。

close(fd);

示例-从mlx90614中读取温度数据

mlx90614

首先阅读mlx90614的手册，查看他的读写时序↓

i2c读时序

根据手册给的时序，这里要创建两个msg，第一个是写，buf内存放读取温度的命令0x07。第二个是读，连续3个字节，其中前两个是温度数据。再加上mlx90614的地址是0，最后代码如下

#include<stdio.h>
#include<stdint.h>
#include<string.h>

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>

#include<sys/ioctl.h>
#include<linux/i2c.h>
#include<linux/i2c-dev.h>


#defineDEV_I2C"/dev/i2c-1"

//计算mlx9614实际温度值
uint16_tmlx_data_transform(uint8_t Data[3])
{
uint16_t temp;
    temp =(Data[1]<<8)+ Data[0];// 高位与低位结合
    temp = temp *2-27315;// 将数据扩大100倍
return temp;
}

intmain()
{

int fd =open(DEV_I2C, O_RDWR);
if(fd <0)
{
perror("Fail to Open\n");
return-1;
}

uint8_t addr =0;
uint8_t reg =0x07;
uint8_t value[3];

structi2c_msg msgs[2];
    msgs[0].addr = addr;
    msgs[0].flags =0;
    msgs[0].len =1;
    msgs[0].buf =&reg;

    msgs[1].addr = addr;
    msgs[1].flags = I2C_M_RD;
    msgs[1].len =3;
    msgs[1].buf = value;

structi2c_rdwr_ioctl_data data;
    data.msgs = msgs;
    data.nmsgs =2;

while(1)
{

int res =ioctl(fd, I2C_RDWR,&data);
if(res <0)
printf("Read failed\n");
printf("temp=[%d]\r\n",mlx_data_transform(value));
sleep(1);
}
}