DragonBoard 410c开发板的I2C通讯与外设连接

# 1. 简介

## 1.1 什么是DragonBoard 410c开发板

DragonBoard 410c开发板是一款由高通（Qualcomm）推出的低成本、高性能的嵌入式开发板。它采用了64位ARM Cortex-A53处理器，并搭载了Android或Linux操作系统，具备强大的计算和图形处理能力。DragonBoard 410c开发板广泛应用于物联网、机器人、智能家居等领域，为开发人员提供了一个方便、灵活和强大的平台。

## 1.2 I2C通讯简介

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种由飞利浦（Philips）公司推出的串行通信总线标准，用于在微控制器和外围设备之间进行短距离通信。它采用了两根线路（SDA和SCL）进行双向数据传输，并支持多主设备和多从设备的连接。

I2C通讯具有简单、高效、可靠的特点，广泛应用于各种外设的控制和数据交换。例如，传感器、存储器、显示屏等外部设备常常通过I2C接口与主控制器进行通讯，以实现数据的读写和控制功能。

## 1.3 外设连接的重要性

在嵌入式系统开发中，外设连接是非常重要的一环。通过外设连接，开发人员可以将各种传感器、执行器和显示设备等外部设备与主控制器相连接，实现数据的采集、处理和展示。

DragonBoard 410c开发板提供了丰富的外设接口，包括I2C接口、GPIO接口、UART接口、SPI接口等，方便开发人员将不同的外部设备连接到开发板上，从而实现各种功能和应用需求。在本文中，我们将重点介绍DragonBoard 410c上的I2C接口，并介绍如何连接外设及进行I2C通讯的编程实例。

# 2. I2C通讯的基本原理

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，常用于连接微控制器和外部设备（如传感器、存储器等）之间进行数据交换。它具有简单、高效的特点，被广泛应用于各种物联网和嵌入式系统中。

### 2.1 I2C总线结构与工作方式

I2C总线由两根信号线组成：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。所有设备在同一总线上共享这两根线路。I2C总线采用主从结构，其中一个设备充当主设备，其他设备为从设备。主设备负责发起通信，并向从设备发送控制信号和数据。从设备必须等待主设备的命令并响应。

### 2.2 I2C通讯协议

I2C通信协议定义了主设备和从设备之间的数据交换流程。通信过程分为发起和接收两个阶段。发起阶段由主设备产生起始信号（Start Condition）和停止信号（Stop Condition），而接收阶段由主设备产生重复起始信号（Repeated Start Condition）。

在发起阶段，主设备首先发送从设备的地址和读写标志位，确定通信的目标设备和读写操作。然后，数据传输阶段开始，主设备通过时钟线将数据位置设定为"0"或"1"，然后在数据线上发送或接收一个字节的数据。接收的数据由从设备进行确认。在数据传输完成后，主设备发送停止信号来结束本次通信。

### 2.3 I2C通讯的时序

I2C通信的时序非常重要，通信的稳定性和正确性都依赖于时序的合理控制。时序包括时钟频率、起始信号的生成和检测、数据传输时钟的相位和数据的更新等方面。

时序由硬件和软件两个部分共同决定。硬件负责提供时钟信号和控制线的状态改变，而软件负责控制时钟的频率和时序的发起和检测。

在DragonBoard 410c上的I2C接口实现中，时序的管理由硬件驱动程序负责。开发者可以通过配置I2C接口的时钟频率、设置起始信号和停止信号的生成和检测方式来控制I2C通信的时序。

# 3. DragonBoard 410c上的I2C接口

在DragonBoard 410c开发板上，我们可以通过使用其上的I2C接口与外部设备进行通信。本章将介绍DragonBoard 410c上的I2C接口的硬件配置、驱动程序以及设备节点的配置。

#### 3.1 I2C接口的硬件配置

DragonBoard 410c开发板上具有两个可用的I2C接口，分别为I2C0和I2C1。这两个接口分别有两个引脚，用于数据线和时钟线的连接。具体的硬件配置信息如下所示：

- I2C0接口硬件配置：
- 引脚：SCL_0 (GPIO_19)和SDA_0 (GPIO_20)
- 电压：1.8V
- 最大频率：100kHz

- I2C1接口硬件配置：
- 引脚：SCL_1 (GPIO_29)和SDA_1 (GPIO_30)
- 电压：1.8V
- 最大频率：400kHz

开发者需要根据具体的需求选择合适的I2C接口，并正确连接设备的数据线和时钟线到相应的引脚上。

#### 3.2 I2C接口的驱动程序

为了在DragonBoard 410c上使用I2C接口，开发者需要加载相应