[新手分享]Linux(mini2440)应用层使用adxl345模块(i2c/smbus)

zodiac1111

某宝入手个adxl345模块玩玩,spi的接口搞半天弄不来,看到i2c的.使用mini2440/s3c2440 kernel2.6.32有i2c的驱动.就试着使用了一下.貌似基本的读写功能可以实现.
在应用层实现的.完全新手向,没啥技术含量.大牛要请轻拍.咱就学过点软件.都比较浅显的.希望不会误导比我还新的新手 = =.

在mini2440(linux)上通过i2c使用adxl345三轴加速度传感器.使用s3c2440自带的i2c平台驱动.在应用层实现驱动.因为我还没有搞清楚i2c/smbus :(.

可以最简单的实现读取三轴加速度.比较丑陋正在完善中,别期待其与[官方的adxl345驱动](http://wiki.analog.com/resources ... /input-misc/adxl345)相比:P .

暂时缺陷:虽然能读到数据,但是对于adxl345操作流程不甚了解,各寄存器需要再详细阅读datasheet.

个人理解的总体大致流程(i2c-smbus-flow.svg):


1 硬件

需要连接好adxl345和mini2440的线路.
VCC,GND,SDA,SCL

2 内核&驱动层

不用任何改动,因为不是内核层的驱动.只要mini2440支持平台(s3c2440)的i2c支持即可.测试能和原来的eeprom通讯应该就没问题.

使用驱动层驱动是`drivers/i2c/busses/i2c-s3c2410.c`s3c2440的平台驱动.和`drivers/i2c/i2c-dev.c`(实现设备文件操作).

3 应用层

这个驱动是且仅是在应用层完成的,具体看下面两个最简示例吧.

3.1 例1:你好,世界!

最简单文件,相当于一个helloworld程序,目的是验证adxl345芯片和连线正常.

功能:读取芯片id:DEVID[0x00]

代码

1. // i2c 应用层调试,读写挂载在i2c总线上的adxl345,
   
2. // 与eeprom公用一个设配文件
   
3. // 设置从设备,mini2440 参考其给的例子,完全在应用层
   
4. // 驱动层到 /dev/i2c/0 这个设备的过程完全没有涉及,
   
5. // 对于eeprom配合原始的i2c -w 和 i2c -r 检查结果
   
6. ///@filename adxl345-helloworld.c
   
7. #include <stdio.h>
   
8. #include <unistd.h>
   
9. #include <fcntl.h>
   
10. #include <sys/ioctl.h>
    
11. #include <linux/i2c-dev.h>
    
12. #include <linux/i2c.h>
    
13. #define ADDRESS 0x53                 // adxl345地址
    
14. #define DEV "/dev/i2c/0"         //设配文件,与原先的eeprom一样,通过地址区分
    
15. #define DEVID         0x00                 // adxl345器件id的寄存器地址,见数据手册
    
16. unsigned char adxl_read(int fd, unsigned char reg);
    
17. int main(int argc, char* argv[])
    
18. {
    
19.         int fd;
    
20.         int ret = 0;
    
21.         // 1  打开 ,从设备打开
    
22.         fd = open(DEV, O_RDWR);
    
23.         if (fd<0) {
    
24.                 perror("open:");
    
25.                 return -1;
    
26.         }
    
27.         // 2 设置从设备地址
    
28.         ret = ioctl(fd, I2C_SLAVE, ADDRESS);
    
29.         if (ret<0) {
    
30.                 perror("ioctl:");
    
31.                 goto CLOSE;
    
32.         }
    
33.         // 3 操作:读取器件id
    
34.         ret = adxl_read(fd, DEVID);
    
35.         printf("器件ID[0x%02x]=0x%02x\n", DEVID, ret);
    
36.         CLOSE:
    
37.         close(fd);
    
38.         return 0;
    
39. }
    
40. 
    
41. unsigned char adxl_read(int fd, unsigned char reg)
    
42. {
    
43.         union i2c_smbus_data data;                 //数据联合体
    
44.         struct i2c_smbus_ioctl_data args;        //参数结构
    
45.         int ret;
    
46.         // 读数据
    
47.         args.read_write = I2C_SMBUS_READ;        //读
    
48.         args.command = reg;                        //读取的位置(寄存器地址)
    
49.         args.size = I2C_SMBUS_BYTE_DATA;        //1个字节的数据
    
50.         args.data = &data;                        //保存数据到data联合体
    
51.         ret = ioctl(fd, I2C_SMBUS, &args);
    
52.         if (ret!=0) {     //非零错误
    
53.                 perror("ioctl[读取]");
    
54.                 return 0xff;
    
55.         }
    
56.         return data.byte;
    
57. }

复制代码

编译

1. arm-linux-gcc adxl345-helloworld.c -o app -Wall

复制代码

运行

在mini2440开发板上运行:

1. [root@FriendlyARM plg]# ./app
   
2. 器件ID[0x00]=0xe5

复制代码

如果内核设置了一些i2c调试信息,则`cat /proc/kmsg` 可以看到(这里有些出入,应该是以前调试的显示,读写有些多余)

1. <7>i2c i2c-0: ioctl, cmd=0x703, arg=0x53
   
2. <7>i2c i2c-0: ioctl, cmd=0x720, arg=0xbecf1cf4
   
3. <7>i2c i2c-0: master_xfer[0] W, addr=0x53, len=1
   
4. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: START: 000000d0 to IICSTAT, a6 to DS
   
5. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: iiccon, 000000e0
   
6. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: STOP
   
7. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: master_complete 0
   
8. <7>i2c i2c-0: ioctl, cmd=0x720, arg=0xbecf1cf4
   
9. <7>i2c i2c-0: master_xfer[0] R, addr=0x53, len=1
   
10. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: START: 00000090 to IICSTAT, a7 to DS
    
11. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: iiccon, 000000e0
    
12. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: READ: Send Stop
    
13. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: STOP
    
14. <7>s3c-i2c s3c2440-i2c: master_complete 0

复制代码

3.2 例2:读取传感器数值

功能:仅实现了能读三轴加速度.

代码

大部分代码与上面一样,增加了一个写入一个字节的函数`adxl_write()`,一个读取2个字节数据的函数`adxl_read_short()`

1. ///@filename adxl345-simplest-use.c
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <unistd.h>
   
4. #include <fcntl.h>
   
5. #include <sys/ioctl.h>
   
6. #include <linux/i2c-dev.h>
   
7. #include <linux/i2c.h>
   
8. #include <unistd.h>
   
9. #define ADDRESS 0x53                 // adxl345地址
   
10. #define DEV "/dev/i2c/0"         //设配文件,与原先的eeprom一样,通过地址区分
    
11. #define DEVID         0x00                 // adxl345器件id的寄存器地址,见数据手册
    
12. #define POWER_CTL         0x2D
    
13. #define DATAX0                0x32
    
14. #define DATAX1                0x33
    
15. #define DATAY0                0x34
    
16. #define DATAY1                 0x35
    
17. #define DATAZ0                 0x36
    
18. #define DATAZ1                 0x37
    
19. unsigned char adxl_read(int fd, unsigned char reg);
    
20. int adxl_write(int fd, unsigned char reg, unsigned char val);
    
21. signed short  adxl_read_short(int fd, unsigned char reg);
    
22. int main(int argc, char* argv[])
    
23. {
    
24.         int fd;
    
25.         int ret = 0;
    
26.         signed short int x,y,z;//三轴加速度
    
27.         // 1  打开 ,从设备打开
    
28.         fd = open(DEV, O_RDWR);
    
29.         if (fd<0) {
    
30.                 perror("open:");
    
31.                 return -1;
    
32.         }
    
33.         // 2 设置从设备地址
    
34.         ret = ioctl(fd, I2C_SLAVE, ADDRESS);
    
35.         if (ret<0) {
    
36.                 perror("ioctl:");
    
37.                 goto CLOSE;
    
38.         }
    
39.         // 3 操作:读取器件id
    
40.         ret = adxl_read(fd, DEVID);
    
41.         printf("器件ID[0x%02x]=0x%02x\n", DEVID, ret);
    
42.         // 4 设置->启动,具体参见芯片手册.
    
43.         //   这里仅设置有限的读取数值功能.其实太复杂的还没搞懂:P
    
44.         adxl_write(fd, POWER_CTL, 0x28);
    
45.         // 5 循环测量(读取三轴加速度)
    
46.         for (;;) {
    
47.                 x = adxl_read_short(fd, DATAX0);
    
48.                 y = adxl_read_short(fd, DATAY0);
    
49.                 z = adxl_read_short(fd, DATAZ0);
    
50.                 printf("x=%5d y=%5d z=%5d\n", x,y,z);
    
51.                 usleep(100*1000);
    
52.         }
    
53. CLOSE:
    
54.         close(fd);
    
55.         return 0;
    
56. }
    
57. 
    
58. unsigned char adxl_read(int fd, unsigned char reg)
    
59. {
    
60.         union i2c_smbus_data data;                 //数据联合体
    
61.         struct i2c_smbus_ioctl_data args;        //参数结构
    
62.         int ret;
    
63.         // 读数据
    
64.         args.read_write = I2C_SMBUS_READ;        //读
    
65.         args.command = reg;                        //读取的位置(寄存器地址)
    
66.         args.size = I2C_SMBUS_BYTE_DATA;        //1个字节的数据
    
67.         args.data = &data;                        //保存数据到data联合体
    
68.         ret = ioctl(fd, I2C_SMBUS, &args);
    
69.         if (ret!=0) {     //非零错误
    
70.                 perror("ioctl[读取]");
    
71.                 return 0xff;
    
72.         }
    
73.         return data.byte;
    
74. }
    
75. int adxl_write(int fd, unsigned char reg, unsigned char val)
    
76. {
    
77.         union i2c_smbus_data data;
    
78.         struct i2c_smbus_ioctl_data args;
    
79.         int ret;
    
80.         data.byte = val;                        //数据
    
81.         args.read_write = I2C_SMBUS_WRITE;        //写[与上面读相对应]
    
82.         args.command = reg;                        //地址
    
83.         args.size = I2C_SMBUS_BYTE_DATA;        //1个字节大小的数据
    
84.         args.data = &data;                        //保存数据
    
85.         ret = ioctl(fd, I2C_SMBUS, &args);
    
86.         if (ret!=0) {
    
87.                 perror("写入ioctl错误");
    
88.                 return -1;
    
89.         }
    
90.         return 0;
    
91. }
    
92. signed short  adxl_read_short(int fd, unsigned char reg)
    
93. {
    
94.         union i2c_smbus_data data;
    
95.         struct i2c_smbus_ioctl_data args;
    
96.         int ret;
    
97.         args.read_write = I2C_SMBUS_READ;        //读
    
98.         args.command = reg;                        //地址
    
99.         args.size = I2C_SMBUS_WORD_DATA;        //2字节大小的数据(short型)
    
100.         args.data = &data;                        //保存数据
     
101.         ret = ioctl(fd, I2C_SMBUS, &args);
     
102.         if (ret!=0) {
     
103.                 perror("读取short ioctl错误");
     
104.                 return -1;                         //这个数值不妥,但是就先这样吧:)
     
105.         }
     
106.         return data.word;
     
107. }

复制代码

编译

1. arm-linux-gcc adxl345-simplest-use.c -o app -Wall

复制代码

运行

1. [root@FriendlyARM plg]# ./app
   
2. 器件ID[0x00]=0xe5
   
3. x=  -70 y=  214 z=  123
   
4. x=  -46 y=  274 z=   92
   
5. x=   21 y=  153 z= -154
   
6. x= -274 y=  209 z=  -20
   
7. x= -512 y=  189 z=  135
   
8. x= -512 y=  296 z=  415
   
9. x=    4 y= -194 z=  160
   
10. x=   40 y=  254 z=  210
    
11. x=  277 y= -160 z=  244
    
12. x=  498 y=   30 z= -181
    
13. x= -369 y=  -83 z=  -14
    
14. x= -167 y=   55 z=  -36

复制代码

我承认我在瞎晃XD.

3.3 例3:然后,没有了

参考数据手册,发觉更多的知识.勇敢的少年啊,快去创造奇迹:D
本文代码保存在[这里](https://github.com/zodiac1111/i2c-test),也包括中间折腾的一些东西.
暂时对adxl345的折腾就到这里.驱动层搞不定啊.

ps:
代码没高亮不太习惯
本文载自我的[wiki](http://1.gbzdsq.com:4567/dev/driver-adxl345)初来乍到,请大牛们轻拍

NEWT

谢谢LZ分享