I2C 验证

Horizon Robotics
J6X芯片提供了标准的I2C总线，I2C总线控制器通过串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）在连接到总线的器件间传递信息。

每个器件都有一个唯一的地址，而且都可以作为一个发送器和一个接收器（由器件的功能决定）。

在进行I2C芯片的bringup时，关键点包括以下几个方面:

确保I2C设备的基地址设置正确，避免误配置为其他设备
确认pinmux寄存器配置为I2C工作模式，确保工作在I2C模式
确认时钟频率值，设备树dts需要根据时钟值配置
确认硬件SCL、SDA上拉电阻已正常连接，某些硬件存在未贴上拉电阻的情况

Acore说明

代码路径

drivers/i2c/i2c-dev.c # I2C字符设备接口代码
drivers/i2c/i2c-core-base.c # I2C框架代码
drivers/i2c/busses/i2c-designware-platdrv.c # I2C驱动代码源文件

内核配置

/hobot-drivers/configs/hobot_j6e_defconfig/
CONFIG_I2C_CHARDEV=y # i2c驱动应用层配置宏
CONFIG_I2C_DESIGNWARE_PLATFORM=y # dw i2c驱动配置宏

基地址说明

+-------+---------------+--------------+------+
| Name | Start Address | End Address | Size |
+=====+===========+==========+====+
|| i2c0 || 0x3942_0000 || 0x3942_FFFF || 64K |
|| i2c1 || 0x3943_0000 || 0x3943_FFFF || 64K |
|| i2c2 || 0x3944_0000 || 0x3944_FFFF || 64K |
|| i2c3 || 0x3945_0000 || 0x3945_FFFF || 64K |
|| i2c4 || 0x3946_0000 || 0x3946_FFFF || 64K |
|| i2c5 || 0x3947_0000 || 0x3947_FFFF || 64K |
+-------+---------------+--------------+------+

DTS设备节点配置

/hobot-drivers/kernel-dts/hobot-j6e-soc.dtsi/
i2c0: i2c@39420000 {
power-domains = <&scmi_smc_pd PD_IDX_LSPERI_TOP>;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
compatible = "snps,designware-i2c";
reg = <0x0 0x39420000 0x0 0x10000>;
clocks = <&scmi_smc_clk CLK_IDX_TOP_PERI_I2C0>;
clock-names = "apb_pclk";
interrupts =

;
clock-frequency = <400000>;
i2c-sda-hold-time-ns = <50>;
pinctrl-names = "default", "gpio";
pinctrl-0 = <&cam_i2c0>;
pinctrl-1 = <&cam_i2c0_gpio>;
scl-gpios = <&cam_port0 8 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
sda-gpios = <&cam_port0 9 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
module-id =

;
status = "okay";
};

I2C使用

对于I2C的使用说明在kernel/Documentation/i2c目录下有详细的说明，本文主要列出J6X I2C驱动接口特殊的部分。

Kernel Space

接口速率配置

默认的I2C速率为400Kb/s，支持100Kb/s、400Kb/s、1000Kb/s几种速率，可通过修改dts中相应i2c节点的clock-frequency完成速率修改。

User Space

通常，I2C设备由内核驱动程序控制，但也可以从用户态访问总线上的所有设备，例如，可以通过/dev/i2c-0来访问i2c0，kernel/Documentation/i2c/dev-interface文件里有详细的介绍。

i2c-tools

i2c-tools是一套开源工具，该工具已经被交叉编译并包含在J6X系统软件的rootfs中，客户可以直接使用：

i2cdetect — 用来列举I2C bus及该bus上的所有设备
i2cdump — 显示i2c设备的所有register值
i2cget — 读取i2c设备某个register的值
i2cset — 写入i2c设备某个register的值

I2C测试

检查i2cdev节点

查看是否产生i2c-dev节点，以下设备均配置为主设备

root@hobot:~# ls /sys/class/i2c-dev/
i2c-0 i2c-1 i2c-2 i2c-3 i2c-4 i2c-5

root@hobot:~# cat /sys/class/i2c-dev/i2c-0/name
Synopsys DesignWare I2C adapter

查看i2c设备节点是否产生

root@hobot:~# ls /sys/class/i2c-dev/i2c-0/device/
delete_device device i2c-dev name new_device of_node power subsystem uevent

测试步骤

| 测试命令：i2cdetect
| 测试示例如下

.. code:: shell

root@hobot:~# i2cdetect -r -y 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: 40 41 42 43 44 45 -- 47 -- -- -- -- -- 4d -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- UU --

| 测试命令：i2cset
| 测试示例如下：

root@hobot:~# i2cset -f -y 0 0x28 0x01 0x1e

| 测试命令: i2cget
| 测试示例如下：

root@hobot:~# i2cget -f -y 0 0x28 0x01
0x1e

MCU说明

代码路径

McalCdd/I2c/src/I2c.c # 驱动代码
McalCdd/I2c/src/I2c_Lld.c # 底层驱动代码
McalCdd/I2c/inc/I2c.h # 驱动头文件
McalCdd/I2c/inc/I2c_Lld.h # 底层驱动头文件
Config/McalCdd/gen_matrix_A/I2c/src/I2c_PBcfg.c # PB配置文件，gen_matrix_A为样例，根据具体板块类型确定目录
Config/McalCdd/gen_matrix_A/I2c/inc/I2c_PBcfg.h # PB配置头文件

基地址说明

+-------+---------------+--------------+------+
| Name | Start Address | End Address | Size |
+=====+===========+==========+====+
|| i2c6 || 0x2344_0000 || 0x2344_FFFF || 64K |
|| i2c7 || 0x2345_0000 || 0x2345_FFFF || 64K |
|| i2c8 || 0x2346_0000 || 0x2346_FFFF || 64K |
|| i2c9 || 0x2347_0000 || 0x2347_FFFF || 64K |
+-------+---------------+--------------+------+

I2C使用

驱动层面配置

默认的I2C速率为400K，支持100k/400k/1M/3.4M四种速率，可通过I2c_PBcfg.c修改中相应i2c代码完成主从模式配置和速率修改。

.. code:: bash

const I2c_ConfigType I2cConfig[2] =
{
{
6,
MASTER_MODE, //Master模式，或者配置为SLAVE_MODE
ADDRESS_7_BITS,
I2C_STANDARD_MODE, //标准速率，也可以配置为I2C_FAST_MODE等
0
},
{
7,
SLAVE_MODE,
ADDRESS_7_BITS,
I2C_FAST_MODE,
52 //如果为slave模式，需要配置slave地址，供其他master访问
},

};

使用层面配置

使用方面，mcu提供了三个i2cset、i2cget和i2cdetect命令用于调试和验证i2c是否工作正常

.. code:: shell

i2cdetect CMD -------- i2cdetect Channel
i2cget CMD -------- i2cget ch SlaveAddr Reg
i2cset CMD -------- i2cset ch SlaveAddr Reg Val

| 测试命令：i2cdetect + 通道名字(0-3)
| 测试示例如下

horizon:/$ i2cdetect 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: 40 41 42 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- 62 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

| 测试命令：i2cset + 通道名字(0-3) + Slave地址 + 寄存器地址 + 配置值
| 测试示例如下

horizon:/$ i2cset 0 0x40 0x00 0xde

| 测试命令：i2cget + 通道名字(0-3) + Slave地址 + 寄存器地址
| 测试示例如下

.. code:: shell

horizon:/$ i2cget 0 0x40 0x00
de

J6X之I2C验证和使用

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驱动层面配置

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