使用C语言和i2c-dev驱动

原文地址：blog.csdn.NET/wyt2013/article/details/20740659 感谢作者分享。

在本博客的《使用Beaglebone Black的I2C（一）》中，介绍了BBB上无需编程对i2c总线进行读写操作的方法，本文将介绍如何在C语言程序中使用i2c-dev驱动来操作i2c设备。

以下将还以前文中使用过的L3G4200D三轴陀螺仪为例。

BBB自带了i2c-dev驱动，它使用ioctl方法对i2c设备进行配置，然后利用read()、write()函数就可以操作i2c设备了。

要操作某个i2c设备，首先要确定它的地址。按照我在前文中的说法，通常i2cdetect显示的器件地址是由“7位”二进制数换算成的，而器件的读写地址则需要将这7位左移，然后在末尾添加一个1或0。但是对于i2c-dev驱动来说，我们不必费此周折，只要告诉他i2cdetect显示的那个地址就可以了，驱动会自动根据你的读操作或写操作来相应地在末尾添加1或者0。

先把完整程序摆出来：

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>   //exit()  
3. #include <fcntl.h>    //define O_RDWR  
4. #include <linux/i2c-dev.h>  
5. #include <sys/ioctl.h>  
6.   
7. void main()  
8. {  
9.         int file,i;  
10.         int addr = 0b01101001; //i2c device address of gyro  
11.         char *filename = "/dev/i2c-1";  
12.         char wbuf[] = {0x20, 0x0f}; //first byte is address to write. others are bytes to be written  
13.         char read_start_buf[1];   
14.         char rbuf[1000] = {0};  
15.   
16.         if((file = open(filename, O_RDWR)) < 0)  
17.         {  
18.                 perror("Failed to open i2c device. ");  
19.                 exit(1);  
20.         }  
21.   
22.         if(ioctl(file, I2C_SLAVE, addr) < 0)  
23.         {  
24.                 printf("Failed to access bus. ");  
25.                 exit(1);  
26.         }  
27.   
28.         write(file, wbuf, 2); //write 0x0f to register 0x20 to enable gyro.   
29.   
30.         for(i=0;i<5;i++)  
31.         {  
32.                 read_start_buf[0] = 0x29;   
33.                 write(file, read_start_buf, 1); //reposition file pointer to register 0x29  
34.                 read(file, rbuf, 1); //read register 0x29 and save to rbuf  
35.                 printf("%x", rbuf[0]);  
36.   
37.                 read_start_buf[0] = 0x28;  
38.                 write(file, read_start_buf, 1); //reposition file pointer to register 0x28  
39.                 read(file, rbuf, 1); //read register 0x28 and save to rbuf  
40.                 printf("%x ", rbuf[0]);  
41.                 sleep(1);  
42.         }  
43.   
44.         close(file);  
45. }  

上面的程序首先打开/dev/i2c-1这个设备，然后用ioctl配置成slave模式。然后通过将第0x20这个寄存器写成0x0f来使能陀螺仪。然后在for循环中依次读取0x29和0x28两个寄存器的值并输出，这两个寄存器一起组成了X轴的角速度值。

程序输出如下：

1. root@beaglebone:~/ioctl_test# ./i2c  
2. 03c  
3. 04a  
4. 035  
   
5. 05f  
6. 03c  
7. root@beaglebone:~/ioctl_test# ./i2c  
8. 1f7f  
9. f2c3  
10. f567  
11. 3979  
12. 3aca  

运行了两次，第一次陀螺仪静止（但输出仍有一点小波动），第二次陀螺仪在晃动。可以看到输出值的不同。

需要注意的一点，读i2c设备时如何定位读取的位置？

使用lseek()的话会返回-1，这个是不可行的。答案就是程序中，用write()写一个字节。write函数参数中的buf数组里的第一项代表了write的位置，从第二项开始是写入的内容，因此只写一个字节就是把指针移动过去了但是不写入任何内容。

用这个方法就无需其他驱动也可以操作任意i2c外设了。

另外有个疑问。按理说执行 read(file, rbuf, 10); 的话，可以读出当前指针位置开始的10个字节的内容。我在其他设备上也验证了这点。但是在L3G4200D陀螺仪上，一次读取10个的话，读出的就全是一样的数值，都是第一个数值。所以只能一位一位地读取。难道是陀螺仪芯片有意设置成这样？（这个现象跟我在《使用Beaglebone Black的I2C（一）》中的问题相符，即执行 i2cdump -y 1 0x69 c 会导致输出全部是一样的，都是第一个字节的内容。把c参数去掉才可以。）