深入Linux I2C客户端编程指南
Linux操作系统使用I2C协议与外设通信是很常见的。I2C协议是一种串行通信协议，在同一数据线上，可以连接多个设备，以实现数据传输。在Linux操作系统中，I2C客户端编程是基础工作之一。本文将深入探究Linux I2C客户端编程的指南。
I2C协议概述
I2C协议是一种双向、串行、同步通信协议。它被设计用于连接集成电路，其具有双向传输数据和控制信号的能力。I2C协议主要用于连接内部电路板和外部传感器与开关等小型设备。
I2C总线结构包括两个信号线：一个是“串行数据线（SDA）”，另一个是“串行时钟线（SCL）”。总线上可连接多个外设，每个外设都有一个唯一的地址。当主设备向某个从设备发送指令时，指令中包含从设备地址，从设备会读取这个地址，发现是自己被指定后，开始执行指令。
Linux中I2C设备驱动程序
在Linux内核中，提供了I2C总线驱动程序和I2C设备驱动程序。I2C总线驱动程序实现了与I2C控制器通信需要的硬件驱动，I2C设备驱动程序实现了访问I2C从设备的应用程序。下面的文字将主要讨论I2C设备的编程。
Linux I2C客户端编程
要使用I2C协议与设备通信，我们需要使用Linux I2C客户端设备接口。在Linux内核中，可以通过读取和写入I2C从设备的寄存器来执行数据传输。I2C客户端设备接口允许应用程序直接操作I2C设备寄存器，读写数据。
在Linux中，I2C客户端通常由以下几个步骤完成：
1. 安装I2C驱动并确认其工作正常。
2. 验证I2C设备是否支持驱动，并确定其地址。
3. 创建一个I2C客户端对象，并指定I2C设备地址。
4. 使用ioctl()函数设置I2C传输参数。
5. 使用i2c_transfer()函数进行读写数据。
在I2C客户端编程过程中，需要注意以下问题：
1. I2C寄存器和数据的地址是网络字节序，需要进行字节序转换。
2. 每次读取和写入数据时，应该检查返回值，以确保数据传输的准确性。
3. I2C密度在不同的系统之间可能有所不同，因此需要具体检查它。
4. 不能一直使用ioctl()函数在设备上进行读写操作，因为它只能返回单个字节。对于更多字节的读写，请尝试使用IOCTL\_I2C\_READ，IROCTL\_I2C\_WRITE等等函数。
代码示例
以下是一个简单的I2C客户端示例，其完成了读取I2C设备的一个字节的操作。
“`c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int mn(int argc, char **argv) {
int file;
int adapter_nr = 1; // I2C adapter编号
char filename[20];
int addr = 0x68; // I2C设备地址
char buf[2];
if (argc > 1) {
addr = strtol(argv[1], NULL, 16);
}
snprintf(filename, 19, “/dev/i2c-%d”, adapter_nr);
file = open(filename, O_RDWR);
if (file
perror(“open”);
exit(1);
}
if (ioctl(file, I2C_SLAVE, addr)
perror(“ioctl”);
exit(1);
}
buf[0] = 0x41;
if (write(file, buf, 1) != 1) {
perror(“write”);
exit(1);
}
if (read(file, buf, 1) != 1) {
perror(“read”);
exit(1);
}
printf(“The device with address %#02x returned %#02x\n”, addr, buf[0]);
return 0;
}
“`
在这个示例中，I2C设备的地址（0x68）指定为参数。它创建了一个/dev/i2c-n文件，并通过ioctl()函数设置I2C_SLAVE地址。然后，该程序会向指定地址写入0x41，然后读回返回的数据。
结论
I2C是一种在Linux系统中非常常用的通信协议，它通过串行数据线和串行时钟线实现设备的读写操作。在Linux中，执行I2C设备操作的主要步骤是设置I2C总线接口，创建I2C设备的客户端对象，并使用I2C传输函数的方式进行数据的读写。
要深入探究Linux I2C客户端编程，需要熟悉Linux I2C总线的基本操作和使用ioctl()函数进行I2C设备操作的基本方法，以及如何编写I2C客户端程序的实例代码。通过学习这些知识，我们可以更好地掌握I2C设备的读写操作，并将其应用于实际项目中。
相关问题拓展阅读：
- linux i2c 其中scl被中间当一般的gpio使用过后,如何恢复
- 小结linux框架下函数如何可以使其被其他文件调用
linux i2c 其中scl被中间当一般的gpio使用过后,如何恢复
恩，进行GPIO的MUX的切换了。就是要操作对应的寄存器的了，看看初始化的配置，拿来修改就行
小结linux框架下函数如何可以使其被其他文件调用
1：通常export该函数。
2：获取结构体指针：在driver设个全局变量。
下面贴塌握御出自己写的xenon flash driver部分代码。
struct xenon_flash_chip {
struct i2c_client *xenon_flash_client;
};
static struct xenon_flash_chip *xenon_chip;
//this is just for debug
int xenon_flash_reread(void)
{
int err = 0;
u8 data;
struct xenon_flash_chip *chip;
if(xenon_chip==NULL)
return err;
chip=xenon_chip;
//read 07
err = xenon_flash_i2c_read(chip->xenon_flash_client,0x07,&data);
if (err xenon_flash_client,0x06,&data);
if (err xenon_flash_client,0x04,&data);
if (err dev.platform_data == NULL) {
dev_err(&client->dev, “xenon_flash platform data is NULL.
exiting.\n”);
return -ENODEV;
}
/* Copy to global variable */
pdata = client->dev.platform_data;
/*check i2c func*/
if (!i2c_check_functionality(client->adapter, i2c_funcs))
return -ENOSYS;
/* Allocate memory for driver data */
chip = kzalloc(sizeof(struct xenon_flash_chip), GFP_KERNEL);
if (!chip)
return -ENOMEM;
xenon_chip = chip;
i2c_set_clientdata(client,chip);
chip->xenon_flash_client = client;
rc = xenon_flash_init_hw(chip,pdata);
if (rc
CDBG(“xenon_flash_init_hw initlised failed!\n”);
return 0;
}
在driver调试过程中，通常需要将关键函数export出来，在其他地方extern声明再调用调试。
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