该资源是一份关于Linux系统下I2C总线的PDF文档,主要讲解了I2C原理、如何在Uboot和Linux内核中通过源码及工具访问I2C,以及用户空间的访问方法。内容涵盖I2C的线路特性,如总线空闲状态、启动信号、重启动信号和停止信号的定义与作用。 I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由Philips公司(现为NXP)开发的简单、低速、两线制的串行通信总线,用于连接微控制器和外围设备。I2C总线只有两条信号线:数据线SDA(Serial Data Line)和时钟线SCL(Serial Clock Line)。当这两条线同时处于高电平时,表示总线处于空闲状态,器件的输出级场效应管截止,由上拉电阻保持高电平。 在I2C通信中,有以下几个关键信号: 1. 启动信号(Start Condition, S):当SCL保持高电平时,SDA线由高变低,标志着一次数据传输的开始。主控器在建立启动信号前需确保总线处于空闲状态。 2. 重启动信号(Re-start Condition, Sr):在主控器未释放总线的情况下,用于连续进行多次通信,防止总线被其他主器件抢占。 3. 停止信号(Stop Condition, P):在SCL保持高电平时,SDA线由低变高,表示一次数据传输结束。停止信号后,总线将回到空闲状态。 4. 数据传输:数据在SCL的低电平期间发生变化,且必须在SCL上升沿之前稳定,以保证所有设备能正确捕获数据。 在Uboot阶段,可以通过内建的工具或者直接操作源码来访问I2C设备。Uboot中,开发者可以编写驱动程序或者使用已有的i2c-tools来读写I2C设备的寄存器,进行设备配置或数据交换。 进入Linux内核,I2C子系统提供了丰富的驱动框架,支持多种I2C控制器,并允许通过内核模块或者静态编译的方式加载驱动。开发者需要理解内核中的i2c-core和对应I2C控制器驱动的结构,编写或适配驱动代码,以实现对I2C设备的访问。 在用户空间,可以借助i2c-tools工具集(如i2cdump、i2cget、i2cset等)进行设备操作,这些工具与内核的I2C子系统交互,简化了对I2C设备的操作。另外,对于需要更底层控制的应用,也可以通过编程调用libi2c-dev库提供的API直接访问I2C总线。 这份文档详细介绍了I2C总线的工作原理以及在Linux环境下的实际操作,无论是对硬件开发者还是软件开发者,都是理解和应用I2C通信机制的重要参考资料。
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