I2C_SLAVE ioctl目的

Question

我正在编写i2c使用通用linux i2c驱动程序实现简单读/写功能的代码linux/i2c-dev.h

我很困惑ioctl:I2C_SLAVE

内核文档说明如下:

您可以使用read(2)和write(2)调用执行普通的i2c事务.您不需要传递地址字节; 相反,在尝试访问设备之前,请通过ioctl I2C_SLAVE进行设置

但是,我正在使用ioctl I2C_RDWR我再次设置从属地址的地方i2c_msg.addr.

内核文档还提到了以下内容:

一些ioctl()调用用于管理任务,由i2c-dev直接处理.示例包括I2C_SLAVE

所以必须使用ioctl I2C_SLAVE？如果是这样,我只需要设置一次或每次执行读写操作？

如果我有一个i2c设备,我可以在设备上测试代码并且不会打扰你们,但不幸的是我现在没有.

谢谢您的帮助.

Answer 1

从用户空间与i2c设备通信有三种主要方法.

1. IOCTL I2C_RDWR

此方法允许同时读/写并发送不间断的消息序列.并非所有i2c设备都支持此方法.

在使用此方法执行i/o之前,应使用ioctl I2C_FUNCS操作检查设备是否支持此方法.

使用这种方法,你不会需要执行一个ioctl I2C_SLAVE操作-这是使用嵌入在消息中的信息在幕后完成.

2. IOCTL SMBUS

这种i/o方法功能更强大,但生成的代码更加冗长.如果设备不支持该方法,则可以使用此I2C_RDWR方法.

使用这种方法,你就需要执行一个ioctl I2C_SLAVE操作(或者,如果设备正忙,一个I2C_SLAVE_FORCE操作).

3. SYSFS I/O.

此方法使用基本文件i/o系统调用read()和write().使用此方法无法实现不间断的顺序操作.如果设备不支持该方法,则可以使用此I2C_RDWR方法.

使用这种方法,你就需要执行一个ioctl I2C_SLAVE操作(或者,如果设备正忙,一个I2C_SLAVE_FORCE操作).

我不能想到这种方法比其他方法更好的情况,除非您需要将芯片视为文件.

完整的IOCTL示例

我没有测试过这个例子,但它显示了写入i2c设备的概念流程.--自动检测是否使用ioctl I2C_RDWR或smbus技术.

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

#include <errno.h>
#include <string.h>

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

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

#define I2C_ADAPTER "/dev/i2c-0"
#define I2C_DEVICE  0x00

int i2c_ioctl_write (int fd, uint8_t dev, uint8_t regaddr, uint16_t *data, size_t size)
{
    int i, j = 0;
    int ret;
    uint8_t *buf;
    // the extra byte is for the regaddr
    size_t buff_size = 1 + size;

    buf = malloc(buff_size);
    if (buf == NULL) {
        return -ENOMEM;
    }

    buf[j ++] = regaddr;
    for (i = 0; i < size / sizeof(uint16_t); i ++) {
        buf[j ++] = (data[i] & 0xff00) >> 8;
        buf[j ++] = data[i] & 0xff;
    }

    struct i2c_msg messages[] = {
        {
            .addr = dev,
            .buf = buf,
            .len = buff_size,
        },
    };

    struct i2c_rdwr_ioctl_data payload = {
        .msgs = messages,
        .nmsgs = sizeof(messages) / sizeof(messages[0]),
    };

    ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, &payload);
    if (ret < 0) {
        ret = -errno;
    }

    free (buf);
    return ret;
}

int i2c_ioctl_smbus_write (int fd, uint8_t dev, uint8_t regaddr, uint16_t *data, size_t size)
{
    int i, j = 0;
    int ret;
    uint8_t *buf;

    buf = malloc(size);
    if (buf == NULL) {
        return -ENOMEM;
    }

    for (i = 0; i < size / sizeof(uint16_t); i ++) {
        buf[j ++] = (data[i] & 0xff00) >> 8;
        buf[j ++] = data[i] & 0xff;
    }

    struct i2c_smbus_ioctl_data payload = {
        .read_write = I2C_SMBUS_WRITE,
        .size = I2C_SMBUS_WORD_DATA,
        .command = regaddr,
        .data = (void *) buf,
    };

    ret = ioctl (fd, I2C_SLAVE_FORCE, dev);
    if (ret < 0)
    {
        ret = -errno;
        goto exit;
    }

    ret = ioctl (fd, I2C_SMBUS, &payload);
    if (ret < 0)
    {
        ret = -errno;
        goto exit;
    }

exit:
    free(buf);
    return ret;
}

int i2c_write (int fd, uint8_t dev, uint8_t regaddr, uint16_t *data, size_t size)
{
    unsigned long funcs;

    if (ioctl(fd, I2C_FUNCS, &funcs) < 0) {
        return -errno;
    }

    if (funcs & I2C_FUNC_I2C) {
        return i2c_ioctl_write (fd, dev, regaddr, data, size);
    } else if (funcs & I2C_FUNC_SMBUS_WORD_DATA) {
        return i2c_ioctl_smbus_write (fd, dev, regaddr, data, size);
    } else {
        return -ENOSYS;
    }
}

int parse_args (uint8_t *regaddr, uint16_t *data, size_t size, char *argv[])
{
    char *endptr;
    int i;

    *regaddr = (uint8_t) strtol(argv[1], &endptr, 0);
    if (errno || endptr == argv[1]) {
        return -1;
    }

    for (i = 0; i < size / sizeof(uint16_t); i ++) {
        data[i] = (uint16_t) strtol(argv[i + 2], &endptr, 0);
        if (errno || endptr == argv[i + 2]) {
            return -1;
        }
    }

    return 0;
}

void usage (int argc, char *argv[])
{
    fprintf(stderr, "Usage: %s regaddr data [data]*\n", argv[0]);
    fprintf(stderr, "  regaddr   The 8-bit register address to write to.\n");
    fprintf(stderr, "  data      The 16-bit data to be written.\n");
    exit(-1);
}

int main (int argc, char *argv[])
{
    uint8_t regaddr;
    uint16_t *data;
    size_t size;
    int fd;
    int ret = 0;

    if (argc < 3) {
        usage(argc, argv);
    }

    size = (argc - 2) * sizeof(uint16_t);
    data = malloc(size);
    if (data == NULL) {
        fprintf (stderr, "%s.\n", strerror(ENOMEM));
        return -ENOMEM;
    }

    if (parse_args(&regaddr, data, size, argv) != 0) {
        free(data);
        usage(argc, argv);
    }

    fd = open(I2C_ADAPTER, O_RDWR | O_NONBLOCK);
    ret = i2c_write(fd, I2C_DEVICE, regaddr, data);
    close(fd);

    if (ret) {
        fprintf (stderr, "%s.\n", strerror(-ret));
    }

    free(data);

    return ret;
}