I2C_SLAVE ioctl の目的

read() を使用する場合と write() メソッド、ioctl の呼び出し I2C_SLAVE で一回だけで十分です。 I2C_SLAVE_FORCE も使用できますデバイスが既に使用されている場合。

ただし、 read()/write() を使用してすべてのデバイスの特定のレジスタを読み取る一貫した方法をまだ見つけていません。メソッド。

ユーザー空間から i2c デバイスと通信するには、主に 3 つの方法があります。

1. IOCTL I2C_RDWR

この方法では、同時の読み取り/書き込みが可能で、連続したメッセージのシーケンスを送信できます。すべての i2c デバイスがこの方法をサポートしているわけではありません。

このメソッドで i/o を実行する前に、ioctl I2C_FUNCS を使用して、デバイスがこのメソッドをサポートしているかどうかを確認する必要があります。

この方法を使用すると、できません ioctl I2C_SLAVE を実行する必要があります操作 -- メッセージに埋め込まれた情報を使用して、舞台裏で行われます。

2. IOCTL SMBUS

この I/O の方法はより強力ですが、結果のコードはより冗長になります。この方法は、デバイスが I2C_RDWR をサポートしていない場合に使用できます。メソッド。

この方法を使用すると、行う ioctl I2C_SLAVE を実行する必要があります操作 (または、デバイスがビジーの場合は I2C_SLAVE_FORCE 操作）

3. SYSFS 入出力

このメソッドは、基本的なファイル I/O システムコール read() を使用します。および write() .この方法では、連続した連続操作はできません。この方法は、デバイスが I2C_RDWR をサポートしていない場合に使用できます。メソッド。

この方法を使用すると、行う ioctl I2C_SLAVE を実行する必要があります操作 (または、デバイスがビジーの場合は I2C_SLAVE_FORCE 操作）

チップをファイルのように扱う必要がない限り、この方法が他の方法よりも好ましい状況は考えられません。

完全な IOCTL の例

この例はテストしていませんが、i2c デバイスへの書き込みの概念的なフローを示しています。-- ioctl I2C_RDWR を使用するかどうかを自動的に検出します。または smbus テクニック。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

#include <errno.h>
#include <string.h>

#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#include <linux/i2c.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <sys/ioctl.h>

#define I2C_ADAPTER "/dev/i2c-0"
#define I2C_DEVICE  0x00

int i2c_ioctl_write (int fd, uint8_t dev, uint8_t regaddr, uint16_t *data, size_t size)
{
    int i, j = 0;
    int ret;
    uint8_t *buf;
    // the extra byte is for the regaddr
    size_t buff_size = 1 + size;

    buf = malloc(buff_size);
    if (buf == NULL) {
        return -ENOMEM;
    }

    buf[j ++] = regaddr;
    for (i = 0; i < size / sizeof(uint16_t); i ++) {
        buf[j ++] = (data[i] & 0xff00) >> 8;
        buf[j ++] = data[i] & 0xff;
    }

    struct i2c_msg messages[] = {
        {
            .addr = dev,
            .buf = buf,
            .len = buff_size,
        },
    };

    struct i2c_rdwr_ioctl_data payload = {
        .msgs = messages,
        .nmsgs = sizeof(messages) / sizeof(messages[0]),
    };

    ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, &payload);
    if (ret < 0) {
        ret = -errno;
    }

    free (buf);
    return ret;
}

int i2c_ioctl_smbus_write (int fd, uint8_t dev, uint8_t regaddr, uint16_t *data, size_t size)
{
    int i, j = 0;
    int ret;
    uint8_t *buf;

    buf = malloc(size);
    if (buf == NULL) {
        return -ENOMEM;
    }

    for (i = 0; i < size / sizeof(uint16_t); i ++) {
        buf[j ++] = (data[i] & 0xff00) >> 8;
        buf[j ++] = data[i] & 0xff;
    }

    struct i2c_smbus_ioctl_data payload = {
        .read_write = I2C_SMBUS_WRITE,
        .size = I2C_SMBUS_WORD_DATA,
        .command = regaddr,
        .data = (void *) buf,
    };

    ret = ioctl (fd, I2C_SLAVE_FORCE, dev);
    if (ret < 0)
    {
        ret = -errno;
        goto exit;
    }

    ret = ioctl (fd, I2C_SMBUS, &payload);
    if (ret < 0)
    {
        ret = -errno;
        goto exit;
    }

exit:
    free(buf);
    return ret;
}

int i2c_write (int fd, uint8_t dev, uint8_t regaddr, uint16_t *data, size_t size)
{
    unsigned long funcs;

    if (ioctl(fd, I2C_FUNCS, &funcs) < 0) {
        return -errno;
    }

    if (funcs & I2C_FUNC_I2C) {
        return i2c_ioctl_write (fd, dev, regaddr, data, size);
    } else if (funcs & I2C_FUNC_SMBUS_WORD_DATA) {
        return i2c_ioctl_smbus_write (fd, dev, regaddr, data, size);
    } else {
        return -ENOSYS;
    }
}

int parse_args (uint8_t *regaddr, uint16_t *data, size_t size, char *argv[])
{
    char *endptr;
    int i;

    *regaddr = (uint8_t) strtol(argv[1], &endptr, 0);
    if (errno || endptr == argv[1]) {
        return -1;
    }

    for (i = 0; i < size / sizeof(uint16_t); i ++) {
        data[i] = (uint16_t) strtol(argv[i + 2], &endptr, 0);
        if (errno || endptr == argv[i + 2]) {
            return -1;
        }
    }

    return 0;
}

void usage (int argc, char *argv[])
{
    fprintf(stderr, "Usage: %s regaddr data [data]*\n", argv[0]);
    fprintf(stderr, "  regaddr   The 8-bit register address to write to.\n");
    fprintf(stderr, "  data      The 16-bit data to be written.\n");
    exit(-1);
}

int main (int argc, char *argv[])
{
    uint8_t regaddr;
    uint16_t *data;
    size_t size;
    int fd;
    int ret = 0;

    if (argc < 3) {
        usage(argc, argv);
    }

    size = (argc - 2) * sizeof(uint16_t);
    data = malloc(size);
    if (data == NULL) {
        fprintf (stderr, "%s.\n", strerror(ENOMEM));
        return -ENOMEM;
    }

    if (parse_args(&regaddr, data, size, argv) != 0) {
        free(data);
        usage(argc, argv);
    }

    fd = open(I2C_ADAPTER, O_RDWR | O_NONBLOCK);
    ret = i2c_write(fd, I2C_DEVICE, regaddr, data);
    close(fd);

    if (ret) {
        fprintf (stderr, "%s.\n", strerror(-ret));
    }

    free(data);

    return ret;
}

私は ioctl I2C_RDWR を使用していないため、これが役立つかどうかはよくわかりませんが、次のコードを使用して成功しています:

int fd;
fd = open("/dev/i2c-5", O_RDWR);
ioctl(fd, I2C_SLAVE_FORCE, 0x20);
i2c_smbus_write_word_data(fd, ___, ___);
i2c_smbus_read_word_data(fd, ___);

最初に I2C_SLAVE_FORCE を 1 回設定するだけで、その後は好きなだけ読み書きできます。

PS - これは単なるコードサンプルであり、明らかにこれらすべての関数の戻り値を確認する必要があります。このコードを使用して、デジタル I/O チップと通信しています。 2 つの i2c_* 関数は、ioctl(fd, I2C_SMBUS, &args); を呼び出す単なるラッパーです。ここで、args は構造体 i2c_smbus_ioctl_data 型です。