RK3588平台开发系列讲解（I2C开发篇）

前言

I2C 流程

Trasmint only mode(I2C_CON[1:0]=2’b00)

Mix mode (I2C_CON[1:0]=2’b01 or I2C_CON[1:0]=2’b11)

Receive only mode (I2C_CON[1:0]=2’b10)

I2C 驱动参数配置

I2C 使用

1 Kernel space

2User space

GPIO 模拟 I2C

I2C 常见问题

前言

ROCKCHIP 系列芯片为客户提供了标准 I2C 总线，方便客户实现对不同外接设备的控制和访问。I2C 总线控制器通过串行数据（SDA）线和串行时钟（SCL）线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识别（无论是微控制器——MCU、LCD 驱动器、存储器或键盘接口），而且都可以作为一个发送器或接收器（由器件的功能决定）。

Rockchip I2C 控制器支持下列功能︰

兼容 I2C 与 SMBus 总线

仅支持主模式下的 I2C 总线

软件可编程时钟频率支持到 400kbps,部分芯片可高达 1000kbps

支持 7 位和 10 位寻址模式

一次中断或轮询至多 32 个字节的数据传输

下图为 I2C 总线的硬件连接方式，需要上拉电阻，改变上拉电阻大小可调节 I2C 总线的上拉强度。

ROCKCHIP I2C 在不同芯片，不同内核版本上的驱动不一样：i2c-rk3x.c 或者 i2c-rockchip.c(i2c-rockchip.c 驱动为 3.10 内核版本上使用)，I2C 可以跑的最高频率一般都是 1000K。

I2C 流程

I2C 的流程在两个驱动上大致是一样，写是单纯的 TX 模式 (I2C_CON[1:0]=2’b00)，而读一般使用 TRX 模式(I2C_CON[1:0]=2’b01)。下面的 I2C 控制器操作流程图是描述软件如何通过这个 I2C 控制器寄存器来配置和执行 I2C 任务。描述分为 3 部分,传输模式，混合模式和接收模式。

Trasmint only mode(I2C_CON[1:0]=2’b00)

Mix mode (I2C_CON[1:0]=2’b01 or I2C_CON[1:0]=2’b11)

Receive only mode (I2C_CON[1:0]=2’b10)

I2C 驱动参数配置

I2C 的参数配置最主要就是 I2C 频率的配置，可配 I2C frequency 除了与芯片有关外，主要是由 I2C SCL rise time 决定的，因为 I2C 协议标准里面对上升沿和下降沿时间有规定要求特别是上升沿时间，如果超过了协议规定的最大值，则 I2C 通讯可能失败，下面是协议里面规定的最大最小值范围，下图表示了二者之间的关系

上升沿 Tr 和下降沿 Tf，需要用示波器测量，参考下面示图

I2C 使用

1 Kernel space

Rockchip I2C 的读写通信都是使用的是 linux 的标准接口

2User 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，

GPIO 模拟 I2C

下面是使用的例子，dts 下配置 I2C 节点

 i2c@4 {
                compatible = "i2c-gpio";
                gpios = <&gpio5 9 GPIO_ACTIVE_HIGH>, /* sda */
                        <&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_HIGH>; /* scl */
                i2c-gpio,delay-us = <2>;        /* ~100 kHz */
                #address-cells = <1>;
                #size-cells = <0>;
                pinctrl-names = "default";
                pinctrl-0 = <&i2c4_gpio>;
                status = "okay";
                gt9xx: gt9xx@14 {
                        compatible = "goodix,gt9xx";
                        reg = <0x14>;
                        touch-gpio = <&gpio5 11 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
                        reset-gpio = <&gpio5 10 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
                        max-x = <1200>;
                        max-y = <1900>;
                        tp-size = <911>;
                        tp-supply = <&vcc_tp>;
                        status = "okay";
                };
        };