树莓派学习-I2c通信

全栈程序员站长

发布于 2022-08-25 21:15:45

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发布于 2022-08-25 21:15:45

文章被收录于专栏：全栈程序员必看

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

前言

由于之前参加了学校的飞兆杯的比赛，题目是循迹小车，由于缺乏对于ldc1314芯片使用知识以及个人的能力原因，项目并没有做出来，但是还是学习了很多东西的。

其中以树莓派的I2C通信为最。

一、I2C简介

I2C（Inter－Integrated Circuit）总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。 I2C 总线支持任何IC 生产工艺(CMOS、双极型）。通过串行数据（SDA）线和串行时钟（SCL）线在连接到总线的器件间传递信息。每个器件都有一个唯一的地址识别（无论是微控制器——MCU、LCD 驱动器、存储器或键盘接口），而且都可以作为一个发送器或接收器（由器件的功能决定）。LCD 驱动器只能作为接收器，而存储器则既可以接收又可以发送数据。除了发送器和接收器外，器件在执行数据传输时也可以被看作是主机或从机（见表1）。主机是初始化总线的数据传输并产生允许传输的时钟信号的器件。此时，任何被寻址的器件都被认为是从机。

详见百度百科-I2C总线

二、配置I2C接口，读取i2c设备的地址

1、可以通过raspi-config配置工具配置使能I2C，或者通过编辑/boot/config.txt文件，加入一下一行内容：

dtparam=i2c1=on
dtparam=i2c_arm=on

2、安装I2C库和工具

$sudo apt-get install i2c-tools

3、当连接上I2C设备后，可以通过以下命令查看

$sudo i2cdetect -y -a 1

其中2a就是我们的ldc1314模块的i2c通信地址

三、对i2c设备寄存器的读写

1、设备所有数据的读出

sudo i2cdump -y 1 0x2a

-y 代表取消用户交互过程，直接执行命令

1 代表I2C设备号

0x2a 代表I2C设备地址

该命令会到处0x00到0xFF地址范围内的所有数据，如图所示

2、数据的写入

使用 sudo i2cset -y 1 0x2a 0x1a 0x55 即可向设备地址为0x2a的0x1a寄存器地址写入0x55

-y 代表取消用户交互过程，直接执行命令

1 代表I2C设备号

0x2a 代表I2C设备地址

0x1a 代表寄存器地址

0x55 代表向寄存器写入的数据

3、寄存器数据读出

sudo i2cget -y 1 0x2a 0x1a

即可读出总线地址为0x2a设备的0x1a寄存器地址的数据

-y 代表取消用户交互过程，直接执行命令

1 代表I2C设备号

0x2a 代表I2C设备地址

0x1a 代表寄存器地址

4、对16位数据的读

在基本的命令后加上 w 即可实现

四、I2C编程

因为使用树莓派我一直使用的语言是Python，故i2c编程只学到了Python

首先需要安装smbus库

sudo apt-get install python-smbus

示例代码如下

import smbus
import time
bus = smbus.SMBus(1)

addr=0x2a
recount_th0=0x1a
# 对8位数据的读写
data=bus.read_byte_data(address,recount_th0) 
print data

bus.write_byte_data(address,recount_th0,0x99)

#对16位数据的读写
data=bus.read_word_data(address,recount_th0) 
print data

bus.write_word_data(address,recount_th0,0x01d6)

注：bus = smbus.SMBus(1) 在树莓派版本2中，I2C设备位于/dev/I2C-1，所以此处的编号为1

python封装SMBUS操作函数具体代码请查看：https://github.com/bivab/smbus-cffi

五、速率相关

1、查看I2C设备的速率

sudo cat /sys/module/i2c_bcm2708/parameters/baudrate

默认的I2C速度为100KHz，对于多数I2C设备而言100KHz并不算快，但是对于个别的I2C设备而言100KZH还是太快了，那么也可以修改I2C的速率使得通信更稳定。

2、修改速率 ##

进入/etc/modprobe.d 目录，并在该目录下新建一个costom.conf文件，在该文件中插入options i2c_bcm2708 baudrate=32000，32000便为新的I2C速率，最后请重启系统。

cd  /etc/modprobe.d           #进入/etc/modprobe.d 目录  
sudo nano custom.conf         #在该目录新建一个名为custom.conf文件，并插入以下内容  
                              #options i2c_bcm2708 baudrate=32000  
sudo reboot                   #重启系统