【linux】i2c使用分析&原始碼實戰
阿新 • • 發佈：2020-11-30
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## 前言
* **目前不涉及驅動原始碼**
* [原文](https://www.cnblogs.com/lizhuming/p/14063151.html)
## 1. 裝置檢查命令
### 1.1 檢視I2C驅動
* 命令：**`ls /sys/bus/i2c/devices`** 用於檢視系統上存在的 I2C 匯流排
### 1.2 i2c-tools
* i2c-tools，安裝 i2c-tools 方便除錯 i2c裝置
#### 1.2.1 I2C-detect安裝
* 使用命令：**`sudo apt install i2c-tools -y`** 安裝 i2c-tools
* 安裝後可以使用命令：**i2cdetect、i2cdump、i2cset** 和 **i2cget**
#### 1.2.2 i2cdetect 命令
* i2cdetect
* 用於掃描 I2C 總線上的裝置
* 語法
* **`i2cdetect [-y] [-a] [-q|-r] i2cbus [first last]`**
* 引數
* **y**：關閉互動模式，使用該引數時，不會提示警告資訊。
* **a**：掃描總線上的所有裝置
* **q**：使用SMBus的“quick write”命令進行檢測，不建議使用該引數
* **r**：使用SMBus的“receive byte”命令進行檢測，不建議使用該引數
* **i2cbus**：指定i2c匯流排的編號
* **first、last**：掃描的地址範圍
* 返回值
* '-'：表示該地址被檢測，但是沒有晶片應答
* 'UU'：表示該地址當前由核心驅動程式使用
* '\*\*'：\*\* 表示以16進製表示的裝置地址編號，如“68”
* 例子：
* **`i2cdetect -a 0`**
* **i2cdetect**：i2cdetect命令
* **-a**：總線上所有裝置
* **0**：標號為 **0** 的 I2C，即是 I2C 1。
* 
* 上圖中掃描出存在裝置地址為 **0x1e** 和 **0x68** 的裝置。
* **`i2cdetect -F i2cbus`**：查詢 i2c 匯流排的功能，引數 i2cbus 表示 i2c 匯流排（*看上*）
* **`i2cdetect -V`**：列印軟體的版本號
* **`i2cdetect -l`**：檢測當前系統有幾組 i2c 匯流排
#### 1.2.3 i2cget 命令
* i2cget
* 用於讀取 I2C 裝置的某個暫存器的值
* 語法
* **`i2cget [-f] [-y] i2cbus chip-address [data-address [mode]]`**
* 引數
* **f**：強制訪問
* **y**：關閉互動模式，使用該引數時，不會提示警告資訊
* **i2cbus**：指定 I2C 匯流排的編號
* **chip-address**：I2C 裝置地址
* **data-address**：I2C 暫存器地址
* **mode**：指定讀取的大小， 可以是b, w, s或i，分別對應了位元組，字，SMBus塊, I2C塊
#### 1.2.4 i2cset 命令
* i2cset
* 寫入指定 I2C 裝置的某個暫存器的值
* 語法
* **`i2cset [-f] [-y] [-m mask] [-r] i2cbus chip-address data-address [value] … [mode]`**
* 引數
* **f**：強制訪問
* **y**：關閉互動模式，使用該引數時，不會提示警告資訊
* **m**：
* **r**：寫入後立即回讀暫存器值，並將結果與寫入的值進行比較
* **i2cbus**：指定 I2C 匯流排的編號
* **chip-address**：I2C 裝置地址
* **data-address**：I2C 暫存器地址
* **value**：要寫入的值
* **mode**：指定讀取的大小， 可以是b, w, s或i，分別對應了位元組，字，SMBus塊, I2C塊
#### 1.2.5 i2cdump 命令
* i2cdump
* 讀取指定裝置的全部暫存器的值
* 語法
* **`i2cdump [-f] [-r first-last] [-y] i2cbus address [mode [bank [bankreg]]]`**
* 引數
* **r**：指定暫存器範圍，只能掃描從 **first** 到 **last** 區域
* **f**：強制訪問裝置
* **y**：關閉人機互動模式
* **i2cbus**：指定 I2C 匯流排的編號
* **address**：指定裝置地址
* **mode**：指定讀取的大小， 可以是b, w, s或i，分別對應了位元組，字，SMBus塊, I2C塊
* 例子
* **`i2cdump -V`**：列印軟體的版本號
## 2. 原始碼實戰
* 採用MPU6050裝置進行實驗
* 步驟：
* 先編寫基礎的 I2C 基礎函式
* 編寫 MPU6050 初始化函式和關閉裝置檔案函式
* 編寫獲取 MPU6050 資料函式
* 編寫業務函式
### 2.1 編寫 bsp_mpu6050.h 檔案
* 編寫好 MPU6050 需要的巨集
* extern 外部函式
```c
/** @file bsp_mpu6050.h
* @brief 簡要說明
* @details 詳細說明
* @author lzm
* @date 2020-11-28 19:22:20
* @version v1.0
* @copyright Copyright By lizhuming, All Rights Reserved
*
**********************************************************
* @LOG 修改日誌:
**********************************************************
*/
#ifndef _BSP_MPU6050_H_
#define _BSP_MPU6050_H_
/* 巨集 */
#define SMPLRT_DIV 0x19
#define CONFIG 0x1A
#define GYRO_CONFIG 0x1B
#define ACCEL_CONFIG 0x1C
#define ACCEL_XOUT_H 0x3B
#define ACCEL_XOUT_L 0x3C
#define ACCEL_YOUT_H 0x3D
#define ACCEL_YOUT_L 0x3f
#define ACCEL_ZOUT_H 0x3F
#define ACCEL_ZOUT_L 0x40
#define TEMP_OUT_H 0x41
#define TEMP_OUT_L 0x42
#define GYRO_XOUT_H 0x43
#define GYRO_XOUT_L 0x44
#define GYRO_YOUT_H 0x45
#define GYRO_YOUT_L 0x46
#define GYRO_ZOUT_H 0x47
#define GYRO_ZOUT_L 0x48
#define PWR_MGMT_1 0x6B
#define WHO_AM_I 0x75
#define SlaveAddress 0xD0
#define Address 0x68 //MPU6050地址
#define I2C_RETRIES 0x0701
#define I2C_TIMEOUT 0x0702
#define I2C_SLAVE 0x0703 //IIC從器件的地址設定
#define I2C_BUS_MODE 0x0780
/* 型別轉換 */
typedef unsigned char uint8_t;
/* 函式 */
uint8_t mpu6050_init(char * i2cDev);
void mpu6050_close(void);
short getData(unsigned char regAddr);
#endif /* #define _BSP_MPU6050_H_ */
```
### 2.2 編寫 bsp_mpu6050.c 檔案
* bsp_mpu6050.c
* 編寫 I2C 讀寫函式
* 編寫 MPU6050 裝置初始化函式及關閉檔案函式
* 編寫獲取 MPU6050 裝置暫存器資料函式
```c
/** @file bsp_mpu6050.c
* @brief 簡要說明
* @details 詳細說明
* @author lzm
* @date 2020-11-28 19:20:20
* @version v1.0
* @copyright Copyright By lizhuming, All Rights Reserved
*
**********************************************************
* @LOG 修改日誌:
**********************************************************
*/
/* 標頭檔案 */
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "bsp_mpu6050.h"
/* 裝置控制代碼 */
int i2cFd; // i2c裝置控制代碼
/**
* @brief i2c 寫
* @param fd：i2c裝置控制代碼
* @param regAddr：暫存器地址
* @param val：需要寫入的值
* @retval 0：寫入成功
* @retval -1：寫入失敗
* @author lzm
*/
static uint8_t i2c_write(int fd, uint8_t regAddr, uint8_t val)
{
int cnt; // 寫入失敗後，重複寫入的次數
uint8_t data[2]; // data[0]為暫存器地址，data[1]為需要寫入的值
data[0] = regAddr;
data[1] = val;
for(cnt=5; cnt>
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "mpu6050/bsp_mpu6050.h"
int main(int argc, char * argv[])
{
/* 程式開始標語 */
printf("This is a mpu6050 test!\n");
/* 初始化 MCPU6050 */
mpu6050_init("/dev/i2c-0");
sleep(1);
/* mpu6050 應用測試 */
while(1)
{
printf("get mpu6050 data!\n");
usleep(1000 * 100);
printf("ACCE_X:%6d\n ", getData(ACCEL_XOUT_H));
usleep(1000 * 100);
printf("ACCE_Y:%6d\n ", getData(ACCEL_YOUT_H));
usleep(1000 * 100);
printf("ACCE_Z:%6d\n ", getData(ACCEL_ZOUT_H));
usleep(1000 * 100);
printf("GYRO_X:%6d\n ", getData(GYRO_XOUT_H));
usleep(1000 * 100);
printf("GYRO_Y:%6d\n ", getData(GYRO_YOUT_H));
usleep(1000 * 100);
printf("GYRO_Z:%6d\n\n ", getData(GYRO_ZOUT_H));
sleep(1);
}
/* 退出 mpu6050 */
mpu6050_close();
}
```
## 相關連結
* [原始碼](https://gitee.com/lidreaming/demo_code_for_mystudy/tree/master/linux/i