英创信息技术嵌入式Linux工控板EM9160介绍
i2c总线是一种2线制的主从通讯协议，主要运用于器件之间的数据通讯，在嵌入式系统中得到非常广泛的应用。作为一款高性价比的嵌入式linux工控板，em9160的对i2c总线提供了良好的支持，其主要特点是em9160的16位gpio中的任意位都可作为i2c总线的时钟信号scl或数据地址信号sda，这样客户可根据自己整机的具体情况，灵活的配置em9160的gpio管脚来作为i2c总线信号。
在linux环境，i2c的驱动程序已自动加载，其设备文件名为“/dev/em9x60_i2c”。应用程序通过3个ioctl命令来操作i2c接口：首先需要配置i2c总线资源，包括scl、sda信号和通讯速度，然后才能根据具体芯片的特性对其内部寄存器进行读写操作。以下以电力智能终端中广泛使用的rtc芯片rx-8025为例，对i2c的操作流程作进一步的介绍。
硬件电路：rx-8025是一种带i2c总线接口的实时时钟（rtc）芯片，具有精确调整的晶体频率，可满足电力智能终端需求。在下图中，em9160的gpio6作为i2c总线的scl信号、gpio7作为sda信号，注意10k上拉是必须的。
i2c总线配置：pwm调用函数fd=open（”/dev/em9x60_i2c”, o_rdwr）打开设备文件后，首先需要配置总线，具体操作是把参数设置到指定的数据结构中，再调用ioctl命令如下：
struct i2c_config config; //定义在em9x60_drivers.h
config.scl_gpio_num = gpio6; //gpio6作为scl，定义见em9x60_drivers.h
config.sda_gpio_num = gpio7; //gpio7作为scl
config.speed = 0; //=0：正常速度；=1：高速；=2：全速
i2c总线的速度指波特率，=0是最通常的速度，大约200kbps，可用于大多数rtc、ad芯片；=1：高速时指波特率接近400kbps；=2：全速的波特率可高达1mbps，主要用于存储器类型的芯片。设置操作如下：
rc = ioctl（fd, em9x60_i2c_ioctl_config, &config）;
i2c数据写：em9160的i2c总线写操作，由数据结构struct i2c_io来传递参数和数据，具体定义可查看em9x60_drivers.h。写操作支持一次最多可写入16个字节，但具体写入多少还受i2c器件本身的限制，如rx-8025只支持一次对一个寄存器写入，例如写入30秒到rtc的秒寄存器的具体代码操作如下：
struct i2c_io io_info;
io_info.dev_addr = rx8025_addr; //rx8025_addr定义在rx-8025.h
io_info.reg_addr = sec_reg; //sec_reg定义在rx-8025.h
io_info.data_len = 1; //1个字节
io_info.data_buf[0] = 0x30; //注意是bcd码
rc = ioctl(fd, em9x60_i2c_ioctl_write, &in_info); //执行写操作
i2c数据读：em9160的i2c总线读操作，由数据结构struct i2c_io来传递参数和数据，具体定义可查看em9x60_drivers.h。读操作支持一次最多可写入16个字节，但具体一次读出多少字节还受i2c器件本身的限制，rx-8025支持一次读出多个寄存器的数据，例如一次读取全部日期时间信息共7个字节，具体代码操作如下：
struct i2c_io io_info;
io_info.dev_addr = rx8025_addr; //rx8025_addr定义在rx-8025.h
io_info.reg_addr = sec_reg; //sec_reg定义在rx-8025.h
io_info.data_len = 7; //7个字节
rc = ioctl(fd, em9x60_i2c_ioctl_read, &in_info); //执行读操作
i2c数据读写所用的数据结构中，reg_addr表示被读写器件的寄存器地址，若为单字节地址，该变量的最高位（msb = d31）应为0；若为双字节地址，地址占用reg_addr的d15 - d0（最低位，lsb），而变量的最高位d31必须置为1。另外，对不需要寄存器的器件，可把reg_addr设置为0xffffffff，这时驱动程序将不再发送寄存器地址。上述代码中从rx-8025读出的数据均为bcd，通常需要转换成c语言的整型数据类型。
为了方便客户使用rx-8025，我们编写了通过em9160的i2c驱动程序操作rtc的范例程序，包括启动rtc，设置时间，读取时间等功能。感兴趣的客户可向英利公司技术支持索取范例源码。
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i2c总线配置：pwm调用函数fd=open（”/dev/em9x60_i2c”, o_rdwr）打开设备文件后，首先需要配置总线，具体操作是把参数设置到指定的数据结构中，再调用ioctl命令如下：
struct i2c_config config; //定义在em9x60_drivers.h
config.scl_gpio_num = gpio6; //gpio6作为scl，定义见em9x60_drivers.h
config.sda_gpio_num = gpio7; //gpio7作为scl
config.speed = 0; //=0：正常速度；=1：高速；=2：全速
i2c总线的速度指波特率，=0是最通常的速度，大约200kbps，可用于大多数rtc、ad芯片；=1：高速时指波特率接近400kbps；=2：全速的波特率可高达1mbps，主要用于存储器类型的芯片。设置操作如下：
rc = ioctl（fd, em9x60_i2c_ioctl_config, &config）;
i2c数据写：em9160的i2c总线写操作，由数据结构struct i2c_io来传递参数和数据，具体定义可查看em9x60_drivers.h。写操作支持一次最多可写入16个字节，但具体写入多少还受i2c器件本身的限制，如rx-8025只支持一次对一个寄存器写入，例如写入30秒到rtc的秒寄存器的具体代码操作如下：
struct i2c_io io_info;
io_info.dev_addr = rx8025_addr; //rx8025_addr定义在rx-8025.h
io_info.reg_addr = sec_reg; //sec_reg定义在rx-8025.h
io_info.data_len = 1; //1个字节
io_info.data_buf[0] = 0x30; //注意是bcd码
rc = ioctl(fd, em9x60_i2c_ioctl_write, &in_info); //执行写操作
i2c数据读：em9160的i2c总线读操作，由数据结构struct i2c_io来传递参数和数据，具体定义可查看em9x60_drivers.h。读操作支持一次最多可写入16个字节，但具体一次读出多少字节还受i2c器件本身的限制，rx-8025支持一次读出多个寄存器的数据，例如一次读取全部日期时间信息共7个字节，具体代码操作如下：
struct i2c_io io_info;
io_info.dev_addr = rx8025_addr; //rx8025_addr定义在rx-8025.h
io_info.reg_addr = sec_reg; //sec_reg定义在rx-8025.h
io_info.data_len = 7; //7个字节
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