1. 簡介
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RK3588從入門到精通
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本?介紹在rockchip平臺下如何配置i2c接口的方法并且添加調(diào)試驗證i2c外設(shè)的例子
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開發(fā)板：ArmSoM-W3
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Kernel：5.10.160
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OS：Debian11
2. i2c接口概述
i2c 總線控制器通過串行數(shù)據(jù)（SDA）線和串行時鐘 （SCL）線在連接到總線的器件間傳遞信息。
i2c總線一些特征：
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只有兩根線分別是串行數(shù)據(jù)線（SDA），串行時鐘線（SCL）。
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每個器件都有一個唯一的地址識別
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使用串行8位雙向數(shù)據(jù)傳輸方式。
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可以使用普通GPIO口模擬I2C，但要需要將GPIO配置成OD模式（開漏模式）
3. 芯片i2c資源
RK3588旗艦芯片上可使用的I2C有9組，ArmSoM SOM-3588-LGA核心板采用LGA 506引腳封裝方式將I2C資源全部引出，ArmSoM-W3板子上接有部分i2c外設(shè)以及40PIN資源如下：
4. i2c使用
RK3588使用I2C 的驅(qū)動是i2c-rk3x.c，參考文件 kernel/Documentation/devicetree/bindings/i2c/i2c-rk3x.txt。
4.1 DTS配置
i2c資源使用只需要在設(shè)備樹下進行配置，例如上述RTC芯片的配置如下：
&i2c6 {
status = "okay";
//i2c-scl-rising-time-ns = <265>;
//i2c-scl-falling-time-ns = <11>;
//clock-frequency = <400000>;
hym8563: hym8563@51 {
compatible = "haoyu,hym8563";
reg = <0x51>;
#clock-cells = <0>;
clock-frequency = <32768>;
clock-output-names = "hym8563";
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&rtc_int>;
interrupt-parent = <&gpio0>;
interrupts = <RK_PB0 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
};
};
參數(shù)說明：
- clock-frequency： 默認 frequency 為 100k 可不配置，其它 I2C 頻率需要配置，最大可配置頻率由i2c-scl-rising-time-ns 決定；例如配置 400k，clock-frequency=<400000>。
- i2c-scl-rising-time-ns：SCL 上升沿時間由硬件決定，例如測得 SCL 上升沿 365ns，i2c-scl-rising-time-ns=<365>。(默認可以不配置)
- i2c-scl-falling-time-ns: SCL 下降沿時間, 一般不變, 等同于 i2c-sda-falling-time-ns。(默認也可以不配置）
在使用i2c設(shè)備樹配置的時候，有些方面需要注意：
1.上述rtc使用的引腳是I2C6_SDA_M0和I2C6_SCL_M0，硬件接口有些可以使用I2C6_SDA_M1，或者I2C6_SDA_M3，要修改默認配置
i2c6: i2c@fec80000 {
compatible = "rockchip,rk3588-i2c", "rockchip,rk3399-i2c";
reg = <0x0 0xfec80000 0x0 0x1000>;
clocks = <&cru 146>, <&cru 138>;
clock-names = "i2c", "pclk";
interrupts = <0 323 4>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&i2c6m0_xfer>;//&i2c6m1_xfer、&i2c6m3_xfer
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
status = "disabled";
};
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i2c地址主要由7bit的二進制數(shù)值組成，最低位是讀寫標志位，0表示寫，1表示讀
比如：讀,0A3H 寫，0A2H
在linux驅(qū)動中要取這個ic設(shè)備的從設(shè)備地址，就是0xA3或者0xA2右移一位得到
4.2 GPIO 模擬 I2C
I2C 用 GPIO 模擬，內(nèi)核已經(jīng)有實現(xiàn)，請參考文檔：Documentation/devicetree/bindings/i2c/i2c-gpio.txt
下面是使用的例子，dts 下配置 I2C 節(jié)點。
i2c@4 {
compatible = "i2c-gpio";
gpios = <&gpio5 9 GPIO_ACTIVE_HIGH>, /* sda */
<&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_HIGH>; /* scl */
i2c-gpio,delay-us = <2>; /* ~100 kHz */
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&i2c4_gpio>;
status = "okay";
gt9xx: gt9xx@14 {
compatible = "goodix,gt9xx";
reg = <0x14>;
touch-gpio = <&gpio5 11 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
reset-gpio = <&gpio5 10 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
max-x = <1200>;
max-y = <1900>;
tp-size = <911>;
tp-supply = <&vcc_tp>;
status = "okay";
};
};
一般不推薦使用 GPIO，效率不高。
5. 檢查i2c設(shè)備
5.1 IIC 第三方工具
I2C tool 是一個開源工具，需自行下載進行交叉編譯，代碼下載地址：
https://www.kernel.org/pub/software/utils/i2c-tools/或者<git clone git://git.kernel.org/pub/scm/utils/i2c-tools/i2c-tools.git>
編譯后會生成 i2cdetect，i2cdump，i2cset，i2cget 等工具，可以直接在命令行上調(diào)試使用，I2C tool 是開源的，編譯與使用參考里面的 README 與幫助說明。
ArmSoM-W3板子對應(yīng)的出廠固件已經(jīng)在系統(tǒng)下集成了這個工具，可以直接使用，比如掃描I2C總線上的RTC設(shè)備：
root@linaro-alip:~# i2cdetect -y 6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- UU -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
root@linaro-alip:~#
掃描到對應(yīng)的RTC芯片的I2C地址為0X51
常用的命令還有以下幾個。
#檢測當前系統(tǒng)有幾組i2c總線
i2cdetect -l
#查看i2c-0接口上的設(shè)備
i2cdetect -a 6
#讀取指定設(shè)備的全部寄存器的值。
i2cdump -f -y 6 0x51
#讀取指定IIC設(shè)備的某個寄存器的值，如下讀取地址為0x51器件中的0x01寄存器值。
i2cget -f -y 6 0x51 0x01
#寫入指定IIC設(shè)備的某個寄存器的值，如下設(shè)置地址為0x51器件中的0x01寄存器值為0x1a；
i2cset -f -y 3 0x51 0x01 0x1a
5.2 RTC使用
Linux系統(tǒng)下包含兩個時間：系統(tǒng)時間和RTC時間。
linux命令中的date和time等命令都是用來設(shè)置系統(tǒng)時間的，而hwclock命令是用來設(shè)置和讀寫RTC時間的。
root@linaro-alip:~# hwclock -r
2018-05-24 16:38:13.115443+00:00 //查看硬件時間
root@linaro-alip:~# date
2018年 05月 24日 星期四 16:38:21 UTC //查看系統(tǒng)時間
root@linaro-alip:~# date -s "2023-10-24 11:45:00"
2023年 10月 24日 星期二 11:45:00 UTC //重新設(shè)置系統(tǒng)時間
root@linaro-alip:~# hwclock -w //同步系統(tǒng)時間到rtc上，掉電不丟失時間
root@linaro-alip:~# hwclock -r
2023-10-24 11:45:17.694727+00:00
5.3 I2C 常見問題
如果調(diào)用 I2C 傳輸接口返回值為 -6(-ENXIO)時候，表示為 NACK 錯誤，即對方設(shè)備無應(yīng)答響應(yīng)
這種情況一般為外設(shè)的問題，常見的有以下幾種情況：
-
I2C 地址錯誤；
-
I2C slave 設(shè)備處于不正常工作狀態(tài)，比如沒有上電，錯誤的上電時序以及設(shè)備異常等；
-
I2C 時序不符合 slave 設(shè)備所要求也會產(chǎn)生 NACK 信號，比如 slave 設(shè)備需要的是 stop 信號,而不是
repeat start 信號的時候；
-
I2C 總線受外部干擾導(dǎo)致的，用示波器測量可以看到是一個 ACK 波形。
當出現(xiàn) I2C 的 log 類似："timeout, ipd: 0x80, state: 1"時，看到 ipd 為 0x80 打印，可以說明當前 SCL 被
slave 拉住，要判斷被哪個 slave 拉?。?br> 一是排除法，適用于外設(shè)不多的情況，而且復(fù)現(xiàn)概率高；
二是需要修改硬件，在 SCL 總線上串入電阻，通過電阻兩端產(chǎn)生的壓差來確定，電壓更低的那端
外設(shè)為拉低的 slave，電阻的選取以不影響 I2C 傳輸且可以看出壓差為標準，一般上拉電阻的 1/20
以上都可以，如果是 host 拉低也可以看出。
常見的情況是 sda 被拉低，證明是誰拉低的。
有時候i2c初始化有問題時速率可以降低看有沒有改善。遇到的 I2C 問題最好的辦法是抓取 I2C 出錯時候的波形，通過波形來分析 I2C 問
題，I2C 的波形非常有用，大部分的問題都能分析出來。
6. 讀取eeprom數(shù)據(jù)實驗
本章介紹通過IIC接口讀寫eeprom(AT24C08)的數(shù)據(jù)。 本次實驗會以i2c-7做為示例，接其他i2c引腳操作也是一樣的 當然，并不是只能用這個eeprom這個模組，這只是做個簡單的示例，如果您沒有這個模塊，可以通過學(xué)習(xí)操作eeprom的方式操作您想要操作的i2c設(shè)備。
6.1 硬件連接
將eeprom接入到ArmSoM-W3開發(fā)板的i2c-7的總線上，如下圖所示
| 板子 | eeprom |
|---|---|
| 3.3V(1) | VCC |
| GND(39) | GND |
| SCL(5) | SCL |
| SDA(3) | SCA |
6.2 軟件配置
在文件kernel\arch\arm64\boot\dts\rockchip\rk3588-armsom-w3.dts文件下添加下面代碼：
&i2c7 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&i2c7m3_xfer>;
clock-frequency = <100000>;
status = "okay";
eeprom@50 {
status = "okay";
compatible = "at,24c08";
reg = <0x50>;
};
};
eeprom驅(qū)動在drivers/misc/eeprom/下面，如果是其他i2c接口芯片在kernel目錄下沒有驅(qū)動，可以去對找對應(yīng)芯片廠商提供驅(qū)動文件
將eeprom的驅(qū)動編譯進內(nèi)核測試
6.3 讀寫數(shù)據(jù)測試
找到模塊位置：
root@linaro-alip:~# find / -name "at24"
/sys/bus/i2c/drivers/at24
讀eeprom內(nèi)容：
寫eeprom內(nèi)容：文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-745631.html
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-745631.html
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