技术标签: 架构 arm开发 linux I2C 嵌入式硬件 驱动开发
Linux-5.4\Documentation\devicetree\bindings\i2c\i2c-gpio.yaml
Linux-4.9.88\Documentation\devicetree\bindings\i2c\i2c-gpio.txt
Linux-5.4\drivers\i2c\busses\i2c-gpio.c
I2C在硬件上的接法如下所示,主控芯片引出两条线SCL,SDA线,在一条I2C总线上可以接很多I2C设备,我们还会放一个上拉电阻(放一个上拉电阻的原因以后我们再说)。
### 1.2 I2C信号
I2C协议中数据传输的单位是字节,也就是8位。但是要用到9个时钟:前面8个时钟用来传输8数据,第9个时钟用来传输回应信号。传输时,先传输最高位(MSB)。
I2C协议信号如下:
如何在SDA上实现双向传输?
主芯片通过一根SDA线既可以把数据发给从设备,也可以从SDA上读取数据,连接SDA线的引脚里面必然有两个引脚(发送引脚/接受引脚)。
主、从设备都可以通过SDA发送数据,肯定不能同时发送数据,怎么错开时间?
在9个时钟里,
前8个时钟由主设备发送数据的话,第9个时钟就由从设备发送数据;
前8个时钟由从设备发送数据的话,第9个时钟就由主设备发送数据。
双方设备中,某个设备发送数据时,另一方怎样才能不影响SDA上的数据?
设备的SDA中有一个三极管,使用开极/开漏电路(三极管是开极,CMOS管是开漏,作用一样),如下图:
真值表如下:
从真值表和电路图我们可以知道:
从下面的例子可以看看数据是怎么传的(实现双向传输)。
举例:主设备发送(8bit)给从设备
前8个clk
第9个clk,由从设备决定数据
从上面的例子,就可以知道怎样在一条线上实现双向传输,这就是SDA上要使用上拉电阻的原因。
为何SCL也要使用上拉电阻?
在第9个时钟之后,如果有某一方需要更多的时间来处理数据,它可以一直驱动三极管把SCL拉低。
当SCL为低电平时候,大家都不应该使用IIC总线,只有当SCL从低电平变为高电平的时候,IIC总线才能被使用。
当它就绪后,就可以不再驱动三极管,这是上拉电阻把SCL变为高电平,其他设备就可以继续使用I2C总线了。
对于GPIO引脚的定义,有两种方法:
分析i2c_outb函数:`drivers\i2c\algos\i2c-algo-bit.c
设置设备数,在里面添加一个节点即可,示例代码看上面:
compatible = “i2c-gpio”;
使用pinctrl把 SDA、SCL所涉及引脚配置为GPIO、开极
指定SDA、SCL所用的GPIO
指定频率(2种方法):
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
i2c-gpio,sda-open-drain:
i2c-gpio,scl-open-drain:
以上笔记源自
韦东山
老师的视频课程,感谢韦老师,韦老师是嵌入式培训界一股清流,为嵌入式linux开发点起的星星之火,也愿韦老师桃李满园。聚是一团火,散是满天星!
在这样一个速食的时代,坚持做自己,慢下来,潜心琢磨,心怀敬畏,领悟知识,才能向下扎到根,向上捅破天,背着世界往前行!
仅此向嵌入行业里的每一个认真做技术的从业者致敬!
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