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I2C（Inter-Integrated Circuit）是一種串行通信協(xié)議，用于連接各種數(shù)字的傳感器和器件，它是許多Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序所使用的標(biāo)準(zhǔn)之一。在嵌入式系統(tǒng)中，I2C通常被用作連接傳感器和其他外圍設(shè)備的一種方式。在本文中，我們將深入探究Linux中的I2C子系統(tǒng)，介紹它的原理，并且為用戶提供一些實(shí)用的高級(jí)功能和技巧。
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1. I2C簡介
I2C是由Philips公司（現(xiàn)在NXP）發(fā)明的一種串行通信協(xié)議，它使得微控制器等數(shù)字設(shè)備能夠以一根線傳送數(shù)據(jù)和控制信息，從而方便地與傳感器、存儲(chǔ)器等其他數(shù)字設(shè)備進(jìn)行通信。I2C總線由兩條信號(hào)線組成：一個(gè)是時(shí)鐘線（SCL），另一個(gè)是數(shù)據(jù)線（SDA）。在I2C上，數(shù)據(jù)通過SDA線傳輸，而時(shí)鐘信號(hào)由SCL線提供。因此，I2C通信是雙向、半雙向或單向的通信方式。
2. I2C與硬件的關(guān)系
I2C在硬件上的工作方式主要由以下幾個(gè)方面組成：
2.1 主從架構(gòu)
在I2C總線上，每個(gè)傳感器或設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)立的地址，從而能夠讓主控制器選擇其中的每一個(gè)特定的從設(shè)備。根據(jù)控制總線的設(shè)備，I2C可以被分為主機(jī)和從機(jī)兩種角色?？偩€的主機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)送控制命令和數(shù)據(jù)，而從機(jī)則負(fù)責(zé)接收主機(jī)的控制命令和數(shù)據(jù)。
2.2 起始和停止位
I2C通信開始需要發(fā)送一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，通常為一對(duì)下降沿，其后緊跟著地址信息。在完成通信后使用一個(gè)停止位來表示通信結(jié)束。
2.3 速度和串行性
I2C總線一般以100 kHz和400 kHz兩種速度工作，可以快速和便捷地完成大量數(shù)據(jù)的傳輸。不同硬件的I2C速度可能存在區(qū)別，用戶可以使用Linux下的I2C調(diào)整驅(qū)動(dòng)程序中的時(shí)鐘速度來設(shè)置合適的速度。
3. I2C子系統(tǒng)
Linux操作系統(tǒng)包括了完整的I2C子系統(tǒng)，它能夠幫助用戶快速實(shí)現(xiàn)I2C總線的連接和驅(qū)動(dòng)開發(fā)。I2C子系統(tǒng)含有兩個(gè)最基本的部分：I2C核心和I2C算法，其中I2C核心是I2C子系統(tǒng)的序列化接口，同時(shí)提供了傳輸協(xié)議的訪問，I2C算法是用來處理收發(fā)邏輯的核心部分。
3.1 I2C核心
在I2C子系統(tǒng)的核心中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序有兩個(gè)訪問I2C核心的方式：
– 訪問硬件:用戶可以訪問I2C子系統(tǒng)的內(nèi)核API接口，以調(diào)整時(shí)鐘速度、復(fù)位I2C總線等方面來訪問硬件部分；
– 訪問I2C設(shè)備:將用戶空間中的“從機(jī)”與I2C總線相連起來，通過訪問內(nèi)核I2C API之后，通過定義的方法與之進(jìn)行自由通信。
3.2 I2C算法
I2C算法是I2C子系統(tǒng)的核心部分之一，它用來定義I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸方式，發(fā)起和接收信號(hào)。在I2C算法中實(shí)現(xiàn)的重要處理程序包括：
– I2C傳輸?shù)男蛄锌刂疲?/p>
– 啟動(dòng)/停止序列的控制；
– SCL線的控制，包括讀取、計(jì)算和緩存；
– 延遲和重試總線信號(hào)。
4. I2C在Linux中的應(yīng)用
Linux下I2C驅(qū)動(dòng)程序主要提供了以下幾個(gè)方面的應(yīng)用：
4.1 I2C工具
i2cdetect是一個(gè)可以掃描I2C總線、查找可用子設(shè)備地址的命令行工具。它可以提供一些有用的信息來幫助開發(fā)人員掃描I2C設(shè)備，以選擇哪種設(shè)備可以適合于應(yīng)用程序。
4.2 I2C驅(qū)動(dòng)程序
Linux操作系統(tǒng)需要訪問各個(gè)I2C設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，以便在應(yīng)用軟件中使用I2C通信。因此Linux操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)添加識(shí)別I2C設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，并將它們注冊(cè)到I2C子系統(tǒng)中。
4.3 I2C通信
Linux下被廣泛應(yīng)用的I2C通信應(yīng)用程序之一是lm-sensors，它可以幫助用戶讀取CPU和風(fēng)扇的溫度等信息。此外，許多手持設(shè)備、特別是嵌入式設(shè)備，還使用I2C協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。
5.
I2C子系統(tǒng)是Linux系統(tǒng)中非常有價(jià)值和關(guān)鍵的組件，它提供了與各種傳感器和其他外設(shè)連接的方法，為用戶提供了訪問I2C硬件中的全部功能。同時(shí)，Linux的模塊化結(jié)構(gòu)也幫助快速測(cè)試I2C功能以及擴(kuò)展相關(guān)功能。在進(jìn)行Linux在嵌入式設(shè)備上開發(fā)過程中，深入認(rèn)識(shí)I2C子系統(tǒng)的原理及其應(yīng)用方式,可以更好地掌握I2C總線的設(shè)計(jì)和開發(fā)技術(shù)。
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如何在Linux中讓I2C驅(qū)動(dòng)支持Sub Address的兩種方法
介紹個(gè)動(dòng)態(tài)加載模塊的過程在該驅(qū)動(dòng)中，備拍我們假設(shè)對(duì)鍵盤的獲取是以0.2s為周期執(zhí)行。源代碼如下staticstructtimer_listtimer;///////我們定義的定時(shí)器神行，也許你會(huì)問timer_list是什么來的，其實(shí)一看名稱就應(yīng)該就知道了，而為仿瞎羨什么要用到list那么多定時(shí)…
LinuxI2C總線外接設(shè)備寫入問題
“/dev/i2c/0”
在內(nèi)核里面畝遲塵實(shí)現(xiàn)了讀取的操作了？有旦棗沒模塊注冊(cè)了字符驅(qū)動(dòng)。
內(nèi)核迅禪打印的信息
打印下悄薯蘆啟帶 errno 看手侍看是什么錯(cuò)誤
先檢查硬件電路，看看驅(qū)動(dòng)能力是否夠！
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文章標(biāo)題：深入探究Linux中神奇的I2C子系統(tǒng)(linuxi2c子系統(tǒng))
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