Linux在应用层上使用I2C

Linux在应用层上使用I2C

通常情况下i2c读写一般是在kernel中使用，但是在应用层上一样可以使用。在应用上可以通过读写/dev/i2c-x这个节点从而控制i2c接口进行读写数据。
通常一个SOC有多个I2C控制器，假设有这个SOC有3个控制器，我们会在/dev目录下看到i2c-0、i2c-1、i2c-2，计数从0开始。

在应用层使用I2C步骤

1.首先使用的时候需要包含两个头文件。
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <linux/i2c.h>
这个两个头文件作用是使用ioctrl的时候应用和驱动的结构体数据类型保持一致。这个两个头文件也是从内核中拷贝过来的。
文件在内核的目录是。
include/linux/i2c-dev.h
2、使用open函数打开/dev/i2c-x节点。
假设我们需要读写的是i2c0这个节点，在使用i2c控制器进行读写的时候，首先我们需要先open /dev/i2c-0这个节点，然后获得一个句柄，使用这个句柄去调用读写函数。

int fd = open(/dev/i2c-0, O_RDWR);	//open /dev/i2c-0这个节点，获得句柄fd。

3、I2C写函数实现。
前面我们已经获得了句柄fd，和我们在kernel中使用I2C一样，我们需要知道写的I2C设备的设备地址（slave address），还有你需要写的I2C的寄存器地址（register address）。有了这个三样东西我们就可以往I2C设备中进行写素具了。

struct i2c_rdwr_ioctl_data work_queue;  //分配一个struct i2c_rdwr_ioctl_data结构体变量，这个是用来存储我们要发送的数据的。

work_queue.nmsgs = 1;		  //因为是I2C的读函数，所以我们需要一个msg就够了，如果是读函数需要两个msg，这里的nmsgs设置为2
work_queue.msgs = (struct i2c_msg *)malloc(work_queue.nmsgs * sizeof(struct i2c_msg));   //msgs是一个指针，所以需要分配msg内存，用来保存msg的数据

buf[0] = register_address;   //保存寄存器地址

work_queue.msgs[0].len = 1 + size;  //1 + size 1表示的是register的长度，占一个字节，size表示的是我们要写的数据长度
work_queue.msgs[0].flags = 0; // I2C的读写标志位 0:write 1:read  （如果不清楚需要回去看I2C的基础知识）
work_queue.msgs[0].addr = slave_addr;   //要写的I2C设备地址
work_queue.msgs[0].buf[0] = buf;        //要发送的数据存储的地址

ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);   //最后一步需要使用ioctl将数据发送出去。这里最后是调用到kernel的底层驱动，然后将数据通过I2C的控制器将数据传输出去。

4、I2C读函数实现。
I2C的读函数和写函数实现的方式类似，但是有两点不同
1、flags这个标志位在读的时候需要修改为1.
2、work_queue.nmsgs未2，因为根据I2C的标准协议，在发起读之前，需要先写寄存器地址，才能发起读操作。所以第一个msg是为了写寄存器地址，第二msg才是用来读的。

struct i2c_rdwr_ioctl_data work_queue; //分配一个struct i2c_rdwr_ioctl_data结构体变量，这个是用来存储我们要发送的数据的和读的数据。

work_queue.nmsgs = 2;
work_queue.msgs  = (struct i2c_msg *)malloc(work_queue.nmsgs * sizeof(struct i2c_msg));   //分配两个msg。

//第一个msg的配置
work_queue.msgs[0].len = 1;
work_queue.msgs[0].flags = 0; // 0:write 1:read  
work_queue.msgs[0].addr = slave_addr;
work_queue.msgs[0].buf = ® //reg addr

work_queue.msgs[1].len = size;	//要读的长度
work_queue.msgs[1].flags = 1; // 0:write 1:read  表示为读flag
work_queue.msgs[1].addr = slave_addr;  //设备地址
work_queue.msgs[1].buf = buf;   //buf：读取的数据保存的地址


ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue); //最后一步需要使用ioctl将数据发送出去和读回来。这里最后是调用到kernel的底层驱动，然后将数据通过I2C的控制器将数据传输出去和读回来。