不写一行代码(三)：实现安卓基于i2c bus的Slaver设备驱动-阿里云开发者社区

不写一行代码(三)：实现安卓基于i2c bus的Slaver设备驱动

2024-08-28 59

版权

本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

简介： 本文是系列文章的第三篇，展示了如何在Android系统中利用现有的i2c bus驱动，通过编写设备树节点和应用层的控制代码，实现对基于i2c bus的Slaver设备（如六轴陀螺仪模块QMI8658C）的控制，而无需编写设备驱动代码。

一、前言

本文是系列文章的第3篇，介绍如何利用内核中现有的i2c bus驱动，在最少的代码量上，做到对slaver设备的控制。基于现有的i2c bus驱动，我们可直接在应用层编写slaver设备的控制代码！如此，大大降低了设备驱动的开发难度。当然，工资还是得照样领！

本文开发板基于Amlogic T972平台， Android 9.0

二、系列文章

第1篇：不写一行代码(一)：实现安卓基于GPIO的LED设备驱动

第2篇：不写一行代码(二)：实现安卓基于PWM的LED设备驱动

第3篇：不写一行代码(三)：实现安卓基于i2c bus的Slaver设备驱动

三、准备工作

3.1 挑选I2C引脚

从芯片datasheet，结合开发板可用插座脚，如下所示，可挑选GPIOZ_1(SDA)、GPIOZ_2(SCL)作为实验对象

图一：Amlogic T972 Datasheet

图二：开发板J31引出的两排引脚

3.2 测试设备：QMI8658C

找了半天，没有更简单的i2c模块（例如基于I2C接口的热传感器，寄存器会很简单），只有一个六轴陀螺仪模块，所以就将就用吧！

VCC 3.3V – 红线
GND – 黑线
SCL2 – 黄线，连接GPIOZ_2(排针J31的PIN9)
SDA2 – 绿线，连接GPIOZ_1(排针J31的PIN8)
白色和蓝色未使用

四、编写设备树节点

4.1 查找MUX

默认情况下，GPIOZ_1和GPIOZ_2是普通的GPIO引脚，无法作为I2C引脚来使用，所以我们需要修改这两个引脚的MUX配置，这些配置都是原厂已经写好的，我们只需找出来，然后填入到i2c1的控制器配置中即可。

//文件：common\arch\arm\boot\dts\amlogic\mesontl1.dtsi

    i2c1_z_pins:i2c1_z {
   
   
        mux {
   
   
            groups = "i2c1_sda_z",
                "i2c1_sck_z";
            function = "i2c1";
            bias-pull-up;
            drive-strength = <3>;
        };
    };

    /*
     * i2c sleep mode1: set the gpio the input
     * in this scene, pull up power is off
     */
    i2c1_z_pins_slp_input:i2c1_z_slp_input {
   
   
        mux {
   
   
            groups = "GPIOZ_1", "GPIOZ_2";
            function = "gpio_periphs";
            input-enable;
            bias-disable;
        };
    };

4.2 修改i2c1引脚配置

4.2.1 修改前

&i2c1 {
   
   
    status = "okay";
    clock-frequency = <300000>;
    pinctrl-names = "default", "sleep";
    pinctrl-0 = <&i2c1_h_pins>; //未修改前，i2c1模块MUX连接的PIN脚不是GPIOZ_1和GPIOZ_2
    pinctrl-1 = <&i2c1_h_pins_slp_input>;//未修改前，i2c1模块MUX连接的PIN脚不是GPIOZ_1和GPIOZ_2

// …… 略 …… 
//添加测试所用设备的DTS节点描述
    i2c_tof_geo@6a {
   
   
        compatible = "test_i2c, i2c";
        reg = <0x6a>;
        status = "okay";
    };
};

4.2.2 修改后

&i2c1 {
   
   
    status = "okay";
    clock-frequency = <300000>;
    pinctrl-names = "default", "sleep";
    pinctrl-0 = <&i2c1_z_pins>; //选用GPIOZ_1和GPIOZ_2的PIN脚配置，GPIOZ_1和GPIOZ_2将连通i2c1控制器模块
    pinctrl-1 = <&i2c1_z_pins_slp_input>;

// …… 略 …… 
//添加测试所用设备的DTS节点描述，测试设备的slaver address=0x6A
    i2c_tof_geo@6a {
   
   
        compatible = "test_i2c, i2c";
        reg = <0x6a>;
        status = "okay";
    };
};

五、编译、烧录dt.img

参考系列文章第一篇（第四节）：不写一行代码(一)：实现安卓基于GPIO的LED设备驱动

5.1 烧录后效果

（1）烧录后，通过sys-fs系统，切换到如下目录，可以看到设备1-006a，也就是i2c-1的第1个设备，地址为0x6A
x301:/sys # cd bus/i2c/devices/i2c-1/
x301:/sys/bus/i2c/devices/i2c-1 # ls
1-006a delete_device device i2c-dev name new_device of_node power subsystem uevent

(2) 继续进入1-006a设备的目录下，查看其设备树节点名称，可以看到：i2c_tof_geo
x301:/sys/bus/i2c/devices/i2c-1 # cd 1-006a/
x301:/sys/bus/i2c/devices/i2c-1/1-006a # ls
modalias name of_node power subsystem uevent
x301:/sys/bus/i2c/devices/i2c-1/1-006a # cat of_node/name
i2c_tof_geo
x301:/sys/bus/i2c/devices/i2c-1/1-006a #

图示：

在这里插入图片描述

六、编写test程序

6.1 创建文件

如下在AOSP代码的development目录下：

（1）创建目录，姑且就叫 i2c-slaver

（2）创建 Android.mk 和 i2c-slaver.c 文件

szhou@bc04:~/T972/android_x301/source/t962x3-t972-android9.0/development$ tree i2c-slaver/
i2c-slaver/
├── Android.mk
└── i2c-slaver.c

0 directories, 2 files
szhou@bc04:~/T972/android_x301/source/t962x3-t972-android9.0/development$

6.2 源码：Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := i2c-slaver

LOCAL_SRC_FILES := i2c-slaver.c

include $(BUILD_EXECUTABLE)

6.3 源码：i2c-slaver.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <linux/string.h>

static int i2c_trans(int fd, __u8 rw, __u8 cmd, __u32 size, union i2c_smbus_data *data)
{
   
   
    struct i2c_smbus_ioctl_data args;

    args.read_write = rw;//0:I2C_SMBUS_WRITE, 1:I2C_SMBUS_READ
    args.command = cmd;
    args.size = size;
    args.data = data;
    return ioctl(fd,I2C_SMBUS,&args);
}

 static int i2c_write(int fd, __u8 cmd, __u8 value)
 {
   
   
     union i2c_smbus_data data;
     data.byte = value;
     return i2c_trans(fd,I2C_SMBUS_WRITE,cmd, I2C_SMBUS_BYTE_DATA, &data);
 }

 static int  i2c_read(int fd, __u8 cmd, __u32 size, union i2c_smbus_data *data)
 {
   
   
     __u32 i=0;
     if (i2c_trans(fd,I2C_SMBUS_READ,cmd, size, data))
     {
   
   
          printf("i2c_trans failed\n");
         return -1;
     }
     else
     {
   
   
          printf("\n");
         for(i=0; i<size; i++){
   
   
             printf("data[%d]=0x%02X \t", i, data->block[i]);
         }
         printf("\n");
         return 0;
     }
 }


int main()
{
   
   
    int fd;
    union i2c_smbus_data data;

    //打开i2c-1总线控制器
    fd = open("/dev/i2c-1", O_RDWR);
    if (fd == -1)
    {
   
   
        printf("zs, open i2c failed. \n");
        goto fail;

    }

    //访问Slaver地址为0x6A的设备
    if (ioctl(fd, I2C_SLAVE, 0x6A) < 0)
    {
   
   
        printf("zs, open i2c I2C_SLAVE failed. \n");
        goto fail;

    }

    //发送CMD初始化测试用的i2c-slaver设备，是一个陀螺仪，各位请换成自己的i2c设备
    i2c_write(fd, 0x06, 0xB0);
    usleep(300000);
    i2c_write(fd, 0x02, 0x60);
    i2c_write(fd, 0x03, 0x24);
    i2c_write(fd, 0x08, 0x83);

    //读取陀螺仪的X、Y、Z轴的原始数据，各2bytes，一共6bytes
    while(i2c_read(fd, 0x35, 6, &data) != -1){
   
   
        usleep(3*1000*1000); //每3秒读取一次
    } 

fail:
    close(fd);    
    return 0;
}

6.4 编译test程序

注意：使用局部编译前，一般需要对整个源码做一次完整编译！
生成位置：Install: out/target/product/x301/system/bin/i2c-slaver

编译步骤：

（1） source build/envsetup.sh
（2） lunch your-board
（3） make i2c-slaver

编译打印

root@d185403d1e6f:/home/builder/android_x301/source/t962x3-t972-android9.0# make i2c-slaver
// …… 略 ……
[100% 6/6] Install: out/target/product/x301/system/bin/i2c-slaver

#### build completed successfully (01:48 (mm:ss)) ####

root@d185403d1e6f:/home/builder/android_x301/source/t962x3-t972-android9.0#

七、测试

7.1 部署 i2c-slaver

（1）ADB 推送i2c-slaver到板子上
Z:\T972\android_x301\source\t962x3-t972-android9.0\out\target\product\x301\system\bin>adb push i2c-slaver /data/
i2c-slaver: 1 file pushed, 0 skipped. 0.9 MB/s (16016 bytes in 0.016s)

（2）添加可执行权限
Z:\T972\android_x301\source\t962x3-t972-android9.0\out\target\product\x301\system\bin>adb shell chmod 777 /data/i2c-slaver

图示如下：

7.2 运行 i2c-slaver

因为打印默认是输出到串口的，所以运行部分，我们在串口上执行，当然，你也可以通过adb执行，之后dmesg查看打印

130|:/data # ./i2c-slaver                                                      

//  ……  略 ……
data[0]=0x20    data[1]=0xD4    data[2]=0xF5    data[3]=0x4A    data[4]=0xF4    data[5]=0xBF 
[17541.246189@2]- [dhd-wlan0] wl_run_escan : LEGACY_SCAN sync ID: 176, bssidx: 0
data[0]=0x20    data[1]=0xCE    data[2]=0xF5    data[3]=0x4D    data[4]=0xF4    data[5]=0xB9 
//  ……  略 ……

data[0]=0x20    data[1]=0xF7    data[2]=0xF1    data[3]=0x99    data[4]=0xF9    data[5]=0x6E 
^C
130|:/data #

运行效果的图示如下，通过晃动陀螺仪模块，可以看到它的值会大幅变动，如果静置的话，则值能基本保持不变或变化很小

图示如下：

不写一行代码(三)：实现安卓基于i2c bus的Slaver设备驱动

一、前言

二、系列文章

三、准备工作

3.1 挑选I2C引脚

3.2 测试设备：QMI8658C

四、编写设备树节点

4.1 查找MUX

4.2 修改i2c1引脚配置

4.2.1 修改前

4.2.2 修改后

五、编译、烧录dt.img

5.1 烧录后效果

六、编写test程序

6.1 创建文件

6.2 源码：Android.mk

6.3 源码：i2c-slaver.c

6.4 编译test程序

七、测试

7.1 部署 i2c-slaver

7.2 运行 i2c-slaver

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书

热门

活动广场

任务中心

开发者评测

高校计划

乘风者计划

训练营

阿里云MVP

话题

直播

下载

镜像站

技术资料

插件

不写一行代码(三)：实现安卓基于i2c bus的Slaver设备驱动

一、前言

二、系列文章

三、准备工作

3.1 挑选I2C引脚

3.2 测试设备：QMI8658C

四、编写设备树节点

4.1 查找MUX

4.2 修改i2c1引脚配置

4.2.1 修改前

4.2.2 修改后

五、编译、烧录dt.img

5.1 烧录后效果

六、编写test程序

6.1 创建文件

6.2 源码：Android.mk

6.3 源码：i2c-slaver.c

6.4 编译test程序

七、测试

7.1 部署 i2c-slaver

7.2 运行 i2c-slaver

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书