Lưu ý
Mục đích của file này là để độc giả tiếng Việt có thể đọc và hiểu tài liệu nhân kernel dễ dàng hơn, không phải để tạo ra một nhánh tài liệu riêng. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc cập nhật nào cho file này, vui lòng thử cập nhật file tiếng Anh gốc trước. Nếu bạn thấy có sự khác biệt giữa bản dịch và bản gốc, hoặc có vấn đề về bản dịch, vui lòng gửi góp ý hoặc patch cho người dịch của file này, hoặc nhờ người bảo trì và người review tài liệu tiếng Việt giúp đỡ.
- Bản gốc:
- Người dịch:
Google Translate (machine translation)
- Phiên bản gốc:
8541d8f725c6
Cảnh báo
Tài liệu này được dịch tự động bằng máy và chưa được review bởi người dịch. Nội dung có thể không chính xác hoặc khó hiểu ở một số chỗ. Khi có sự khác biệt với bản gốc, bản gốc luôn là chuẩn. Bản dịch chất lượng cao (được review) được đặt trong thư mục vi_VN/.
Hệ thống Linux I2C¶
Tổng quan¶
Cấu trúc liên kết I2C có thể phức tạp do sự tồn tại của I2C MUX (Bộ ghép kênh I2C). Linux kernel tóm tắt các kênh MUX thành các số bus I2C hợp lý. Tuy nhiên, có là một lỗ hổng kiến thức để ánh xạ từ số vật lý bus I2C và cấu trúc liên kết MUX tới số bus I2C logic. Tài liệu này nhằm mục đích lấp đầy khoảng trống này, vì vậy khán giả (ví dụ: kỹ sư phần cứng và nhà phát triển phần mềm mới) có thể tìm hiểu khái niệm về bus I2C logic trong kernel, bằng cách biết I2C vật lý cấu trúc liên kết và điều hướng qua các hệ thống I2C trong Linux shell. Kiến thức này là hữu ích và cần thiết để sử dụng ZZ0000ZZ cho mục đích phát triển và gỡ lỗi.
Đối tượng mục tiêu¶
Những người cần sử dụng Linux shell để tương tác với hệ thống con I2C trên hệ thống Linux đang chạy trên đó.
Điều kiện tiên quyết¶
Kiến thức chung về các lệnh và hoạt động của hệ thống tệp shell Linux.
Kiến thức chung về cấu trúc liên kết I2C, I2C MUX và I2C.
Vị trí của I2C Sysfs¶
Thông thường, hệ thống tệp Linux Sysfs được gắn vào thư mục ZZ0000ZZ, vì vậy bạn có thể tìm thấy I2C Sysfs trong ZZ0001ZZ nơi bạn có thể trực tiếp ZZ0002ZZ tới nó. Có một danh sách các liên kết tượng trưng trong thư mục đó. Các liên kết đó bắt đầu với ZZ0003ZZ là các bus I2C, có thể là vật lý hoặc logic. các các liên kết khác bắt đầu bằng số và kết thúc bằng số là thiết bị I2C, trong đó số đầu tiên là số xe buýt I2C và số thứ hai là địa chỉ I2C.
Điện thoại Google Pixel 3 chẳng hạn:
- blueline:/sys/bus/i2c/devices $ ls
0-0008 0-0061 1-0028 3-0043 4-0036 4-0041 i2c-1 i2c-3 0-000c 0-0066 2-0049 4-000b 4-0040 i2c-0 i2c-2 i2c-4
ZZ0000ZZ là bus I2C có số hiệu là 2 và ZZ0001ZZ là thiết bị I2C trên địa chỉ bus 2 0x49 được liên kết với trình điều khiển kernel.
Thuật ngữ¶
Đầu tiên chúng ta hãy định nghĩa một số thuật ngữ để tránh nhầm lẫn ở các phần sau.
(Vật lý) Bộ điều khiển bus I2C¶
Hệ thống phần cứng mà nhân Linux đang chạy có thể có nhiều bộ điều khiển bus I2C vật lý. Bộ điều khiển là phần cứng và vật lý, và hệ thống có thể xác định nhiều thanh ghi trong không gian bộ nhớ để thao tác bộ điều khiển. Nhân Linux có trình điều khiển bus I2C trong thư mục nguồn ZZ0000ZZ để dịch kernel I2C API vào thanh ghi hoạt động cho các hệ thống khác nhau. Thuật ngữ này không giới hạn ở Linux chỉ hạt nhân.
Số vật lý của xe buýt I2C¶
Đối với mỗi bộ điều khiển bus I2C vật lý, nhà cung cấp hệ thống có thể chỉ định một bộ điều khiển vật lý số cho mỗi bộ điều khiển. Ví dụ: bộ điều khiển bus I2C đầu tiên có địa chỉ thanh ghi thấp nhất có thể được gọi là ZZ0000ZZ.
Xe buýt I2C hợp lý¶
Mỗi số bus I2C bạn thấy trong Linux I2C Sysfs đều là một bus I2C hợp lý với một số được giao. Điều này tương tự với thực tế là mã phần mềm thường được ghi trên không gian bộ nhớ ảo, thay vì không gian bộ nhớ vật lý.
Mỗi bus I2C logic có thể là một bản tóm tắt của bộ điều khiển bus I2C vật lý hoặc sự trừu tượng hóa của một kênh phía sau I2C MUX. Trong trường hợp nó là sự trừu tượng của một Kênh MUX, bất cứ khi nào chúng tôi truy cập thiết bị I2C thông qua bus logic như vậy, kernel sẽ chuyển I2C MUX cho bạn sang kênh thích hợp như một phần của trừu tượng.
Xe buýt I2C vật lý¶
Nếu bus I2C logic là sự trừu tượng trực tiếp của bộ điều khiển bus I2C vật lý, chúng ta hãy gọi nó là bus I2C vật lý.
hãy cẩn thận¶
Đây có thể là phần khó hiểu đối với những người chỉ biết về I2C vật lý thiết kế của một bảng. Thực tế có thể đổi tên số vật lý của bus I2C đến một số khác ở cấp độ bus I2C logic trong Nguồn cây thiết bị (DTS) bên dưới phần ZZ0000ZZ. Xem ZZ0001ZZ để biết ví dụ về tệp DTS.
Cách thực hành tốt nhất: ZZ0000ZZ Tốt hơn là giữ I2C số vật lý của bus giống với số bus I2C logic tương ứng của chúng, thay vì đổi tên hoặc ánh xạ chúng, để có thể ít gây nhầm lẫn cho người khác. người dùng. Những xe buýt I2C vật lý này có thể được dùng làm điểm khởi đầu tốt cho I2C Những người hâm mộ MUX. Đối với các ví dụ sau, chúng tôi sẽ giả sử rằng I2C vật lý xe buýt có số giống với số vật lý xe buýt I2C của họ.
Đi bộ qua xe buýt logic I2C¶
Đối với nội dung sau, chúng tôi sẽ sử dụng cấu trúc liên kết I2C phức tạp hơn làm ví dụ. Dưới đây là biểu đồ ngắn gọn về cấu trúc liên kết I2C. Nếu bạn không hiểu biểu đồ này thoạt nhìn, đừng ngại tiếp tục đọc tài liệu này và xem lại nó khi bạn đọc xong.
- i2c-7 (bộ điều khiển bus I2C vật lý 7)
- ZZ0000ZZ-- 73-0072 (I2C MUX 8 kênh ở 0x72)
ZZ0002ZZ-- i2c-78 (kênh-0) ZZ0003ZZ-- ... (kênh-1...6, i2c-79...i2c-84) | ZZ0001ZZ-- i2c-203 (kênh-3)
Phân biệt Bus I2C vật lý và logic¶
Một cách đơn giản để phân biệt giữa bus I2C vật lý và bus I2C logic, là đọc liên kết tượng trưng ZZ0000ZZ trong thư mục bus I2C bằng cách sử dụng lệnh ZZ0001ZZ hoặc ZZ0002ZZ.
Một liên kết tượng trưng thay thế để kiểm tra là ZZ0000ZZ. Liên kết này chỉ tồn tại trong thư mục bus I2C logic được lấy ra từ một bus I2C khác. Đọc liên kết này cũng sẽ cho bạn biết thiết bị I2C MUX nào được tạo xe buýt I2C hợp lý này.
Nếu liên kết tượng trưng trỏ đến một thư mục kết thúc bằng ZZ0000ZZ thì nó phải là một bus I2C vật lý, trực tiếp trừu tượng hóa bộ điều khiển bus I2C vật lý. Ví dụ:
$ readlink /sys/bus/i2c/devices/i2c-7/device
../../f0087000.i2c
- $ ls /sys/bus/i2c/devices/i2c-7/mux_device
ls: /sys/bus/i2c/devices/i2c-7/mux_device: Không có tập tin hoặc thư mục như vậy
Trong trường hợp này, ZZ0000ZZ là bus I2C vật lý, vì vậy nó không có ký hiệu liên kết ZZ0001ZZ trong thư mục của nó. Và nếu nhà phát triển phần mềm hạt nhân tuân theo thông lệ chung bằng cách không đổi tên các bus I2C vật lý, điều này cũng sẽ nghĩa là bộ điều khiển bus I2C vật lý 7 của hệ thống.
Mặt khác, nếu liên kết tượng trưng trỏ tới một bus I2C khác, thì bus I2C được trình bày bởi thư mục hiện tại phải là một bus logic. Xe buýt I2C nhọn bởi liên kết là bus mẹ có thể là bus I2C vật lý hoặc logic một. Trong trường hợp này, bus I2C được trình bày bởi thư mục hiện tại tóm tắt kênh I2C MUX dưới bus mẹ.
Ví dụ:
$ readlink /sys/bus/i2c/devices/i2c-73/device
../../i2c-7
- $ readlink /sys/bus/i2c/devices/i2c-73/mux_device
../7-0071
ZZ0000ZZ là một bus logic fanout của I2C MUX dưới ZZ0001ZZ có địa chỉ I2C là 0x71. Bất cứ khi nào chúng tôi truy cập thiết bị I2C bằng bus 73, kernel sẽ luôn chuyển I2C MUX có địa chỉ 0x71 sang kênh thích hợp cho bạn như một phần của trừu tượng.
Tìm ra số Bus I2C hợp lý¶
Trong phần này, chúng tôi sẽ mô tả cách tìm ra số bus I2C logic đại diện cho các kênh I2C MUX nhất định dựa trên kiến thức về vật lý Cấu trúc liên kết phần cứng I2C.
Trong ví dụ này, chúng tôi có một hệ thống có bus I2C vật lý 7 và chưa được đổi tên trong DTS. Có MUX 4 kênh ở địa chỉ 0x71 trên xe buýt đó. Có một cái khác MUX 8 kênh tại địa chỉ 0x72 phía sau kênh 1 của 0x71 MUX. Hãy để chúng tôi điều hướng qua Sysfs và tìm ra số bus I2C hợp lý của kênh 3 của 0x72 MUX.
Trước hết chúng ta vào thư mục của ZZ0000ZZ:
~$ cd /sys/bus/i2c/devices/i2c-7
/sys/bus/i2c/devices/i2c-7$ ls 7-0071 hệ thống con tên i2c-60 sự kiện xóa_device i2c-73 new_device thiết bị i2c-86 của_node i2c-203 i2c-dev nguồn
Ở đó, chúng ta thấy 0x71 MUX là ZZ0000ZZ. Đi vào bên trong nó:
/sys/bus/i2c/devices/i2c-7$ cd 7-0071/
/sys/bus/i2c/devices/i2c-7/7-0071$ ls -l sức mạnh phương thức kênh-0 kênh-3 hệ thống con tên trình điều khiển kênh-1 sự kiện kênh-2 nhàn rỗi_trạng thái của_node
Đọc link ZZ0000ZZ sử dụng ZZ0001ZZ hoặc ZZ0002ZZ:
/sys/bus/i2c/devices/i2c-7/7-0071$ liên kết đọc kênh-1
../i2c-73
Chúng tôi phát hiện ra rằng kênh 1 của 0x71 MUX trên ZZ0000ZZ đã được chỉ định với số bus I2C hợp lý là 73. Chúng ta hãy tiếp tục hành trình đến thư mục ZZ0001ZZ theo một trong hai cách:
# cd sang i2c-73 dưới quyền root I2C Sysfs
/sys/bus/i2c/devices/i2c-7/7-0071$ cd /sys/bus/i2c/devices/i2c-73 /sys/bus/i2c/thiết bị/i2c-73$
- # cd liên kết tượng trưng kênh
/sys/bus/i2c/devices/i2c-7/7-0071$ cd kênh-1 /sys/bus/i2c/devices/i2c-7/7-0071/channel-1$
- # cd nội dung liên kết
/sys/bus/i2c/devices/i2c-7/7-0071$ cd ../i2c-73 /sys/bus/i2c/devices/i2c-7/i2c-73$
Dù bằng cách nào, bạn sẽ kết thúc trong thư mục của ZZ0000ZZ. Tương tự như trên, bây giờ chúng ta có thể tìm thấy 0x72 MUX và số bus I2C hợp lý các kênh của nó được chỉ định:
/sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ ls
73-0040 thiết bị i2c-83 new_device 73-004e i2c-78 i2c-84 của_node 73-0050 i2c-79 i2c-85 điện 73-0070 hệ thống con i2c-80 i2c-dev 73-0072 i2c-81 mux_device sự kiện xóa_tên thiết bị i2c-82 /sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ cd 73-0072 /sys/bus/i2c/devices/i2c-73/73-0072$ ls trình điều khiển kênh-0 kênh-4 của_node kênh-1 kênh-5 công suất nhàn rỗi_state hệ thống con phương thức kênh-2 kênh-6 sự kiện tên kênh-3 kênh-7 /sys/bus/i2c/devices/i2c-73/73-0072$ kênh liên kết đọc-3 ../i2c-81
Ở đó, chúng tôi tìm ra số bus I2C hợp lý của kênh 3 của 0x72 MUX là 81. Sau này chúng ta có thể sử dụng số này để chuyển sang thư mục I2C Sysfs của chính nó hoặc đưa ra lệnh ZZ0000ZZ.
Mẹo: Khi bạn hiểu cấu trúc liên kết I2C với MUX, hãy lệnh ZZ0000ZZ trong ZZ0001ZZ có thể cho bạn tổng quan về cấu trúc liên kết I2C một cách dễ dàng, nếu nó có sẵn trên hệ thống của bạn. Ví dụ:
$ i2c detect -l ZZ0000ZZ sắp xếp -V
bộ chuyển đổi i2c-7 i2c npcm_i2c_7 I2C i2c-73 i2c i2c-7-mux (chan_id 1) Bộ chuyển đổi I2C i2c-78 i2c i2c-73-mux (chan_id 0) Bộ chuyển đổi I2C i2c-79 i2c i2c-73-mux (chan_id 1) Bộ chuyển đổi I2C i2c-80 i2c i2c-73-mux (chan_id 2) Bộ chuyển đổi I2C i2c-81 i2c i2c-73-mux (chan_id 3) Bộ chuyển đổi I2C i2c-82 i2c i2c-73-mux (chan_id 4) Bộ chuyển đổi I2C i2c-83 i2c i2c-73-mux (chan_id 5) Bộ chuyển đổi I2C i2c-84 i2c i2c-73-mux (chan_id 6) Bộ chuyển đổi I2C i2c-85 i2c i2c-73-mux (chan_id 7) Bộ chuyển đổi I2C
Số Bus I2C hợp lý được ghim¶
Nếu không được chỉ định trong DTS, khi trình điều khiển I2C MUX được áp dụng và thiết bị MUX được được thăm dò thành công, kernel sẽ gán các kênh MUX với một bus logic số dựa trên số bus logic lớn nhất hiện tại tăng dần. cho ví dụ: nếu hệ thống có ZZ0000ZZ là số bus logic cao nhất và Áp dụng thành công MUX 4 kênh chúng ta sẽ có ZZ0001ZZ cho MUX kênh 0 và đến ZZ0002ZZ cho kênh MUX 3.
Nhà phát triển phần mềm kernel có thể ghim các kênh MUX của fanout vào một kênh tĩnh số bus I2C logic trong DTS. Tài liệu này sẽ không đi sâu vào chi tiết về cách triển khai điều này trong DTS, nhưng chúng ta có thể xem ví dụ trong: ZZ0000ZZ
Trong ví dụ trên, có I2C MUX 8 kênh tại địa chỉ 0x70 trên vật lý I2C bus 2. Kênh 2 của MUX được xác định là ZZ0000ZZ trong DTS, và được ghim vào bus I2C logic số 18 với dòng ZZ0001ZZ trong phần ZZ0002ZZ.
Đi xa hơn, có thể thiết kế lược đồ số bus I2C hợp lý con người có thể dễ dàng ghi nhớ hoặc tính toán một cách số học. Ví dụ, chúng tôi có thể ghim các kênh fanout của MUX trên bus 3 để bắt đầu ở mức 30. Vì vậy, 30 sẽ là số bus logic của kênh 0 của MUX trên bus 3 và 37 sẽ là số bus logic của kênh 7 của MUX trên bus 3.
Thiết bị I2C¶
Trong các phần trước, chúng tôi chủ yếu đề cập đến bus I2C. Trong phần này chúng ta hãy xem những gì chúng ta có thể học được từ thư mục thiết bị I2C có tên liên kết ở định dạng của ZZ0000ZZ. Phần ZZ0001ZZ trong tên là bus I2C logic số thập phân, trong khi phần ZZ0002ZZ là số hex của địa chỉ I2C của từng thiết bị.
Nội dung thư mục thiết bị I2C¶
Bên trong mỗi thư mục thiết bị I2C có một tệp có tên ZZ0000ZZ. Tập tin này cho biết tên thiết bị được sử dụng cho trình điều khiển kernel thăm dò thiết bị này. Sử dụng lệnh ZZ0001ZZ để đọc nội dung của nó. Ví dụ:
/sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ mèo 73-0040/tên
ina230 /sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ mèo 73-0070/tên pca9546 /sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ mèo 73-0072/tên pca9547
Có một liên kết tượng trưng có tên ZZ0000ZZ để cho biết trình điều khiển nhân Linux là gì được sử dụng để thăm dò thiết bị này:
/sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ readlink -f 73-0040/driver
/sys/bus/i2c/drivers/ina2xx /sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ readlink -f 73-0072/driver /sys/bus/i2c/drivers/pca954x
Nhưng nếu liên kết ZZ0000ZZ ngay từ đầu không tồn tại, điều đó có thể có nghĩa là trình điều khiển hạt nhân không thể thăm dò thiết bị này do một số lỗi. Lỗi có thể được tìm thấy trong ZZ0001ZZ:
/sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ ls 73-0070/driver
ls: 73-0070/driver: Không có tập tin hoặc thư mục như vậy /sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ dmesg | grep 73-0070 pca954x 73-0070: thăm dò không thành công pca954x 73-0070: thăm dò không thành công
Tùy thuộc vào thiết bị I2C là gì và trình điều khiển hạt nhân nào được sử dụng để thăm dò thiết bị, chúng tôi có thể có nội dung khác trong thư mục thiết bị.
Thiết bị I2C MUX¶
Mặc dù bạn có thể đã biết điều này trong các phần trước, nhưng thiết bị I2C MUX sẽ có liên kết tượng trưng ZZ0000ZZ bên trong thư mục thiết bị của nó. Các liên kết tượng trưng này trỏ đến các thư mục bus I2C logic của chúng:
/sys/bus/i2c/devices/i2c-73$ ls -l 73-0072/channel-*
lrwxrwxrwx ... 73-0072/channel-0 -> ../i2c-78 lrwxrwxrwx ... 73-0072/channel-1 -> ../i2c-79 lrwxrwxrwx ... 73-0072/channel-2 -> ../i2c-80 lrwxrwxrwx ... 73-0072/channel-3 -> ../i2c-81 lrwxrwxrwx ... 73-0072/channel-4 -> ../i2c-82 lrwxrwxrwx ... 73-0072/channel-5 -> ../i2c-83 lrwxrwxrwx ... 73-0072/channel-6 -> ../i2c-84 lrwxrwxrwx ... 73-0072/channel-7 -> ../i2c-85
Thiết bị cảm biến I2C / Hwmon¶
Thiết bị cảm biến I2C cũng thường thấy. Nếu chúng bị ràng buộc bởi kernel hwmon (Giám sát phần cứng) thành công, bạn sẽ thấy thư mục ZZ0000ZZ bên trong thư mục thiết bị I2C. Hãy tiếp tục đào sâu vào đó bạn sẽ tìm thấy Hwmon Sysfs cho thiết bị cảm biến I2C:
/sys/bus/i2c/devices/i2c-73/73-0040/hwmon/hwmon17$ ls
hệ thống con tên curr1_input in0_lcrit_alarm sự kiện nguồn in1_crit của thiết bị in0_crit in1_crit_alarm power1_crit update_interval in0_crit_alarm in1_nguồn đầu vào1_crit_alarm in0_input in1_lcrit power1_input in0_lcrit in1_lcrit_alarm shunt_resistor
Để biết thêm thông tin về Hwmon Sysfs, hãy tham khảo tài liệu:
Khởi tạo thiết bị I2C trong I2C Sysfs¶
Tham khảo phần “Phương pháp 4: Khởi tạo từ không gian người dùng” của Cách khởi tạo thiết bị I2C