基于RK3576开发板的I2C使用说明

1. I2C介绍

IIC又简写成I2C，是一种串行通信总线，使用多主从架构。

最初设计目的为了让主板、嵌入式系统或手机用来连接低速周边设备。多用于小数据量的场合，有传输距离短，任意时刻只能有一个主机等特性。

在Linux嵌入式应用开发的情景下，完全可以不必理会IIC协议的详细规定。只需要按照驱动层提供给我们的操作IIC外设的操作接口函数就可以像操作linux中其他普通设备文件那样轻松的操作IIC外设了。

1.1 开发板上I2C资源介绍

EASY EAI Orin-Nano开发板预留引出了2路IIC资源，以供用户自定义调用，它们分别是IIC2和IIC8。确切的分部位置，如下图所示：

1.2 硬件接线示意图

本示例采用ADS1115电压检测模块进行辅助演示。此模块功能是把检测到的电压(模拟信号)转化为数字信号存入寄存器中，然后以IIC的通信方式对外提供电压信息的提取。

ADS1115模块与EASY EAI Orin-Nano的接线原理图如下所示：

2. 快速上手

2.1 例程源码下载

到【百度网盘】上下载相关的单例程序：

链接：https://pan.baidu.com/s/1RXHMGpmGSEfFy0rb1VkXSg?pwd=1234

提取码: 1234

比如在windows环境中，就把单例程序下载到：此电脑D:BaiduNetdisk (无规定，用户可自主选择)，如下图所示。

然后把例程【复制粘贴】到nfs挂载目录中。（不清楚目录如何构建的，可以参考《入门指南/开发环境准备/nfs服务搭建与挂载》）

2.2 例程编译&运行

通过adb shell进入开发板环境(不清楚如何通过adb进行调试，可以参考《入门指南/开发板调试方式介绍/adb调试》)，执行下方命令定位到demo目录，并且执行编译操作。

cd /home/orin-nano/Desktop/nfs/08_IIC/
./build.sh

编译成功后，会生成一个test-ads1115的可执行程序在Release目录中。

执行下方命令则可运行测试demo，如下所示。

sudo ./Release/test-ads1115

执行效果如下所示，利用探测分别触碰3V3，1V8，GND三个端子，则可在终端测出对应的电压值。

3. C语言使用案例

ADS1115的C语言使用案例，代码地址为08_IIC/test-ads1115/main.c，供用户编码参考。以下代码展示了对ADS1115操作流程：

int32_t ads1115_config_register(uint32_t fd, uint8_t configH, uint8_t configL)
{
    uint8_t reg_data[3] = {ADS1015_REG_POINTER_CONFIG, configH, configL};
    return iic_write(fd, ADS1115_ADDRESS, reg_data, sizeof(reg_data));
}

int16_t ads1115_read_data(uint32_t fd)
{
    bool ret = false;
    /*读取数据*/
    uint8_t tx_data[1] = {ADS1015_REG_POINTER_CONVERT};
    if(iic_write(fd, ADS1115_ADDRESS, tx_data, sizeof(tx_data)) < sizeof(tx_data)){
        printf("iic write faild !n");
        return -1;
    }

    uint8_t rx_data[3]={0};
    if(iic_read(fd, ADS1115_ADDRESS, rx_data, 2) < 0){
        printf("iic read faild !n");
        return -1;
    }

    int16_t data = rx_data[0]*256+rx_data[1];
    return data;
}

double ads1115_get_voltage_val(uint32_t fd, uint8_t configH, uint8_t configL)
{
    /*配置寄存器*/
    if(ads1115_config_register(fd, configH, configL) < 0){
        printf("ads1115 config register faildn");
        return 0.0;
    }
    usleep(100 * 1000);
    
    int16_t ad_val = ads1115_read_data(fd);
    if((0x7FFF == ad_val)|(0X8000 == ad_val)) {//是否超量程了
        ad_val = 0;
        printf("ads1115 over PGArn");
    }
    
    double val = 0.0;
    switch((0x0E&configH) >>1)//量程对应的分辨率
    {
        case(0x00):
            val = (double)ad_val*187.5/1000000.0; break;
        case(0x01):
            val = (double)ad_val*125/1000000.0; break;
        case(0x02):
            val = (double)ad_val*62.5/1000000.0; break;
        case(0x03):
            val = (double)ad_val*31.25/1000000.0; break;
        case(0x04):
            val = (double)ad_val*15.625/1000000.0; break;
        case(0x05):
            val = (double)ad_val*7.8125/1000000.0; break;
        default:
            val = 0.0; break;
    }
    
    return val;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    bool ret = false;
    double val;
    int fd = iic_init("/dev/i2c-2");
    if(fd < 0){
        printf("iic init faild n");
        return -1;
    }
    
    if(0 != iic_set_addr_len(fd, 7)){
        return -1;
    }
    
    if(0 != iic_set_addr(fd, ADS1115_ADDRESS)){
        return -1;
    }    
    
    while (1) {
        val = ads1115_get_voltage_val(fd, CONFIG_REG_H, CONFIG_REG_L);
        printf("val: %f Vrn",val);
        sleep(2);
    }
    
    iic_release(fd);
    return 0;
}

其中iic_init()，iic_set_addr_len()，iic_set_addr()，iic_read()，iic_write()，iic_release()是对系统调用的易用化封装。具体实现于08_IIC/commonApi/iic.c

除了需要有对IIC硬件资源进行操作的接口以外，要需要清楚IIC总线上的IIC从机设备的寄存器操作方法。如ADS1115电压检测芯片，与其寄存器相关的操作定义均在08_IIC/test-ads1115/ads1115.h中实现。

审核编辑 黄宇