（八）树莓派基础：Raspberry Pi I2C

介绍

• I2C（内部集成电路）是一种同步串行协议，用于在两个设备之间传输数据。
• 它是一个主从协议，可能有一个主设备或许多主设备和许多从设备，而SPI只有一个主设备。
• 它通常用于短距离通信。
• I2C器件具有7位或10位唯一地址。因此，要访问这些器件，主器件应通过7位或10位唯一地址对它们进行寻址。
• I2C用于许多应用，如读取RTC（实时时钟），访问外部EEPROM存储器。它还用于陀螺仪，磁力计等传感器模块。
• 它也被称为双线接口（TWI）协议。

Raspberry Pi I2C

• Raspberry Pi拥有Broadcom处理器，该处理器具有Broadcom串行控制器（BSC），这是一种主模式，快速模式（400Kb / s）BSC控制器。BSC总线符合Philips I2C总线。
• 它支持7位和10位寻址。
• 它还具有BSC2主机，专用于HDMI接口，用户不应访问。
• I2C总线/接口用于与外部设备（如RTC，MPU6050，磁力计等）仅通过2条线路进行通信。如果地址不同，我们可以使用I2C接口连接更多设备。

要在Raspberry Pi中访问I2C总线，我们应该进行一些额外的配置。Raspberry Pi有I2C引脚，如下所示：

Raspberry Pi I2C引脚

Raspberry Pi I2C引脚

Raspberry Pi I2C配置

在开始将I2C设备与Raspberry连接之前，需要先完成一些先前的配置。这些配置如下：

首先，我们应该在Raspberry Pi中启用I2C。我们可以通过终端启用它，如下所示：

sudo raspi-config

• 选择Interfacing Configurations

• 在界面选项中，选择 – > I2C

• 启用I2C配置

在raspberry pi中启用i2c

当它要求重新启动时选择YES。

现在，在启动raspberry Pi之后，我们可以通过输入以下命令来检查用户模式的I2C端口。

ls /dev/*i2c*

那么Pi会回复i2c端口的名字:

i2c端口列表

以上响应表示I2C接口的用户模式。较旧版本的Raspberry pi可能会响应i2c-0用户模式端口。

在Raspberry Pi上扫描或测试I2C设备

现在，我们可以通过安装i2c工具来测试/扫描连接到Raspberry Pi板的任何I2C设备。我们可以使用apt包管理器获取i2c工具。在Raspberry Pi终端中使用以下命令。

sudo apt-get install -y i2c-tools

现在将任何基于I2C的设备连接到用户模式端口，并使用以下命令扫描该端口，

sudo i2cdetect -y 1

然后它将响应设备地址。

例如

在这里，我们将基于I2C的MPU6050设备连接到Raspberry Pi并尝试检测下图所示的设备，

在Raspberry Pi上测试i2c

如果连接，i2cdetect命令将扫描I2C端口以获取设备的地址。

如果没有设备连接到I2C端口，则它将返回带（ – – ）的字段。

我们还可以使用以下命令获取或设置I2C设备的数据

i2cget，i2cset等

例如

sudo i2cget -y I2C_user_mode_Port address_of_device Register_addresssudo i2cget 1 0x68 0x01    
sudo i2cget 1 0x68 0x01 

它将响应存在于地址0x01的寄存器中的数据。

使用SMBus访问I2C设备

我们可以使用SMBus访问Raspberry Pi上的I2C总线。SMBus是I2C总线/接口的子集。SMBus为基于I2C的器件提供支持。在编写程序以访问基于I2C的设备时，请使用SMBus命令。