树莓派系列教程：I2C编程

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Admin（讨论 | 贡献）2020年11月20日 (五) 15:39的版本
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例程是通过i2c控制pcf8574 IO,使Pioneer 600扩展板的LED2闪烁。


一、bcm2835

#include <bcm2835.h>  

int main(int argc, char **argv)  
{  
    char buf[1];

    if (!bcm2835_init())return 1;  
    bcm2835_i2c_begin(); 
    bcm2835_i2c_setSlaveAddress(0x20);  //i2c address
    bcm2835_i2c_set_baudrate(10000);    //1M baudrate

    while(1)  
    {   
        buf[0] = 0xEF;    //LED ON
        bcm2835_i2c_write(buf,1);
        bcm2835_delay(500);
        buf[0] = 0xFF;     //LED OFF
        bcm2835_i2c_write(buf,1);
        bcm2835_delay(500); 
    }    
    bcm2835_i2c_end();  
    bcm2835_close();  
    return 0;  
}

编译并执行，扩展板上的LED2灯开始闪烁了，Ctrl +C结束程序 

gcc –Wall pcf8574 –o pfc8574 –lbcm2835
sudo ./pcf8574

注：（1）bcm2835_i2c_begin(); 启动i2c操作，设置I2C相关引脚为复用功能

（2）bcm2835_i2c_setSlaveAddress(0x20);  设置I2C从机设备的地址，此处为0x20。即PCF8574的地址。    （3）bcm2835_i2c_write(buf,1);

传输字节到i2c从设备，buf为要传输的数据，1表示传输一个字节 更多bcm2835库i2c操作函数请查看： http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/group__i2c.html#ga1309569f7363853333f3040b1553ea64

二、wiringPi

#include <wiringpi.h>
#include <wiringpii2c.h>

int main (void)
{
    int fd; 
    wiringPiSetup();
    fd = wiringPiI2CSetup(0x20);

    while (1) 
    {   
        wiringPiI2CWrite(fd,0xEF);  //LED ON
        delay(500);
        wiringPiI2CWrite(fd,0xFF);  //LED OFF
        delay(500);
    }   
    return 0;
}

编译并执行，扩展板上的LED2灯开始闪烁了，Ctrl +C结束程序 

gcc –Wall pcf8574 –o pfc8574 –lbcm2835
sudo ./pcf8574

注：（1）fd = wiringPiI2CSetup(0x20);初始化I2C设备，0x20为PCF8574的I2C地址，返回值是标准的Linux文件句柄，如果错误则返回-1.由此可知，wiringPi底层也是通过sysfs方式操作I2C设备/dev/i2c-1 wiringPi还有pcf8574的扩展库，也可以调用pcf8574的库操作IO. 

#include <wiringpi.h >
#include=<pcf8574.h>

#define EXTEND_BASE 64
#define LED EXTEND_BASE + 4
int main (void)
{
    wiringPiSetup();
    pcf8574Setup(EXTEND_BASE,0x20);
    pinMode(LED,OUTPUT);
    while (1) 
    {   
        digitalWrite(LED,LOW);  //LED ON
        delay(500);
        digitalWrite(LED,HIGH); //LED OFF
        delay(500);
    }   
    return 0;
}

编译并执行 

gcc –Wall pcf8574.c –o pcf8474 –lwiringPi
sudo  ./pcf8574

更多bcm2835库i2c操作函数请查看：

http://wiringpi.com/reference/i2c-library/



http://wiringpi.com/extensions/i2c-pcf8574/

三、python

首先执行如下命令安装smbus库 

sudo apt-get install python-smbus

编辑程序

#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
import smbus
import time

address = 0x20

bus = smbus.SMBus(1)
while True:
    bus.write_byte(address,0xEF)
    time.sleep(0.5)
    bus.write_byte(address,0xFF)
time.sleep(0.5)

执行程序： 

sudo python pcf8574.py

注：（1） import smbus 导入smbus模块

     （2）bus = smbus.SMBus(1) 在树莓派版本2中，I2C设备位于/dev/I2C-1，所以此处的编号为1 python封装SMBUS操作函数具体代码请查看： https://github.com/bivab/smbus-cffi

四、sysfs

    从上面编程，我们可以发现，wiring,python程序都是通过读写i2c设备文件/dev/I2C-1操作i2c设备。故我们也可以用c语言读写文件的形式操作i2c设备。 

#include <linux i2c-dev.h>
#include <errno.h>
#define I2C_ADDR 0x20
#define LED_ON  0xEF
#define LED_OFF 0xFF
int main (void) {
    int value;
    int fd; 
   
    fd = open("/dev/i2c-1", O_RDWR);
    if (fd < 0) {
        printf("Error opening file: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }   
    if (ioctl(fd, I2C_SLAVE, I2C_ADDR) < 0) {
        printf("ioctl error: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }   
    while(1)
    {   
        if(value == LED_ON)value = LED_OFF;
        else value = LED_ON;
        if( write( fd , &amp;value, 1 ) != 1) {
            printf("Error writing file: %s\n", strerror(errno));
        }    
        usleep(1000000); 
    }
    return 0;
}

编译并执行 

gcc –Wall pcf8574.c –o pcf8574
sudo ./pcf8574

注：

  1. fd = open("/dev/i2c-1", O_RDWR); 打开设备，树莓派版本2的I2C设备位于/dev/i2c-1
  2. ioctl(fd, I2C_SLAVE, I2C_ADDR) ; 设置I2C从设备地址，此时PCF8574的从机地址为0x20。
  3. write( fd , &value, 1 )；向PCF8574写入一个字节，value便是写入的内容，写入的长度为1.

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