Linux用户态如何使用i2c？

在用户态访问i2c从设备也是比较常用的功能。下面的例子就实现了如何读取和设置i2c从设备的GPIO引脚？

实验环境

raspberry pi3b

Linux raspberrypi 6.1.21-v8+ #1642 SMP PREEMPT Mon Apr  3 17:24:16 BST 2023 aarch64 GNU/Linux

测试代码

// simple.c

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

int main(int argc, char *argv[]) {
    unsigned char data[2];

    int i2c_bus = open("/dev/i2c-0", O_RDWR);
    if (i2c_bus < 0) {
        perror("open /dev/i2c-0");
        return -1;
    }

    if (ioctl(i2c_bus, I2C_SLAVE, 0x16) < 0) {
        perror("ioctl I2C_SLAVE");
        close(i2c_bus);
        return -1;
    }

    // 设置LED GPIO引脚为输出方向
    data[0] = 0x0;
    data[1] = 0xfe;

    if (write(i2c_bus, data, 2) != 2) {
        perror("write GPIO direction");
        close(i2c_bus);
        return -1;
    }

    // 设置LED GPIO电平
    data[0] = 0x14;
    if (argc > 1) {
        data[1] = atoi(argv[1]) > 0;
    } else {
        data[1] = 0x0;
    }

    if (write(i2c_bus, data, 2) != 2) {
        perror("set GPIO");
        close(i2c_bus);
        return -1;
    }

    // 设置Button要读取的位置
    data[0] = 0x12;
    if (write(i2c_bus, data, 1) != 0) {
        perror("button address write");
        close(i2c_bus);
        return -1;
    }

    // 读取Button数据
    if (read(i2c_bus, data, 1) != 1) {
        perror("button data read");
        close(i2c_bus);
        return -1;
    }

    printf("button is %s\n",
           ((data[0] & (1 << 1)) > 0) ? "pressed" : "not pressed");

    close(i2c_bus);
    return 0;
}

编译脚本

#!/bin/sh

all: simple.c
        gcc -g -o simple simple.c

clean:
        -rm simple

测试

• 安装依赖：sudo apt install libi2c-dev i2c-tools

• 查看i2c从设备：sudo i2cdetect -y 0

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70: -- -- -- -- -- -- -- --

• 编译程序：make

• 点亮LED：sudo ./simple 1

• 关闭LED：sudo ./simple 0