Android i2cdetect i2cdump i2cget i2cset调试工具使用

本文介绍Android/Linux (反正是ARM) 的I2C调试工具用法 , 包括i2cdetect、i2cdump、i2cget和i2cset，可实现I2C设备的识别、监控和配置。i2cdetect用于扫描所有设备地址，i2cdump读取寄存器的值，而i2cget和i2cset分别实现读取和写入寄存器的功能。这些工具提供了便捷的方式与I2C设备进行交互，深入了解设备状态与配置。

1. i2c工具和命令

1.1 i2c工具概述

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行总线协议，用于连接多个低速设备，如传感器，EEPROM，LCD等。I2C总线由两根信号线组成：SCL（时钟线）和SDA（数据线）。I2C总线上有一个主设备（master）和多个从设备（slave），主设备负责产生时钟信号和控制数据传输，从设备负责响应主设备的命令和发送或接收数据。

I2C工具是一组Linux命令行工具，用于操作I2C总线上的设备。I2C工具包括以下四个工具：

• i2cdetect：用于扫描I2C总线上的所有设备，并显示它们的地址。
• i2cdump：用于读取I2C设备的所有寄存器，并显示它们的值。
• i2cget：用于读取I2C设备的某个寄存器，并显示它的值。
• i2cset：用于向I2C设备的某个寄存器写入一个值。

  1.2 i2c命令和参数

  i2c命令的通用格式如下：

  i2c [-options] BUS CHIP [ADDRESS] [VALUE] [MODE]

  其中：

  • 表示要使用的I2C工具，如detect, dump, get, set等。
  • [-options]表示可选的参数，不同的工具有不同的参数，具体可以使用--help选项查看。
  • BUS表示要操作的I2C总线编号，如0, 1, 2等。
  • CHIP表示要操作的I2C设备地址，如0x20, 0x3c等。
  • [ADDRESS]表示要操作的I2C设备寄存器地址，如0x00, 0x01等。这个参数只在i2cget和i2cset工具中使用。
  • [VALUE]表示要写入的值，如0x00, 0xff等。这个参数只在i2cset工具中使用。
  • [MODE]表示要使用的数据模式，如b（字节），w（16位字），i（I2C块）。这个参数只在i2cset工具中使用。

    2. i2cdetect工具的使用

    2.1 i2cdetect工具介绍

    i2cdetect工具是用于扫描I2C总线上的所有设备，并显示它们的地址。这个工具可以帮助我们确定哪些设备已经连接到了I2C总线上，以及它们各自的地址是多少。

    2.2 i2cdetect命令和参数

    i2cdetect命令的格式如下：

    i2cdetect [-ary] BUS [FIRST LAST]

    其中：

    • [-ary]表示可选的参数，具体含义如下：
      • -a表示扫描所有地址（0x00-0x7f），而不是默认的范围（0x03-0x77）。
      • -r表示使用SMBus Read Byte命令进行探测，而不是默认的Write Byte命令。这个选项可以避免一些设备的写保护问题，但是也可能导致一些设备的错误操作。
      • -y表示在执行探测之前不进行确认提示，这个选项适合脚本使用。
      • BUS表示要扫描的I2C总线编号，如0, 1, 2等。
      • [FIRST LAST]表示要扫描的地址范围，如0x20 0x30。这个参数是可选的，如果不指定，则默认扫描所有地址或者由-a选项指定的范围。

        2.3 i2cdetect使用示例

        假设我们有一个Android设备，它有两个I2C总线，分别编号为0和1。我们想要知道这两个总线上都连接了哪些设备，以及它们的地址是多少。我们可以使用以下命令：

        130|rk3568_r:/data # i2cdetect -l i2c-1   i2c             rk3x-i2c                                I2C Adapteri2c-6   i2c             DesignWare HDMI                         I2C Adapteri2c-0   i2c             rk3x-i2c                                I2C Adapteri2c-5   i2c             rk3x-i2c                                I2C Adapter# 因为我只打开了0,1,5 i2c

        输出结果可能类似于以下内容：

        rk3568_r:/data # i2cdetect -y 0     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --20: UU -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --40: 40 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --70: -- -- -- -- -- -- -- --rk3568_r:/data # i2cdetect -y 1     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --70: -- -- -- -- -- -- -- --

        从输出结果中，我们可以看到：

        • 在I2C总线0上，有很多设备连接了，它们的地址分别是：0x20，0x40。其中，0x20地址后面有UU标记，表示这些地址已经被内核驱动占用了，不能直接访问。
        • 在I2C总线1上，没有任何设备连接了，所有的地址都显示为–。

          3. i2cdump工具的使用

          3.1 i2cdump工具介绍

          i2cdump工具是用于读取I2C设备的所有寄存器，并显示它们的值。这个工具可以帮助我们了解I2C设备的内部状态和配置，以及检查是否有错误或异常发生。

          3.2 i2cdump命令和参数

          i2cdump命令的格式如下：

          i2cdump [-fy] BUS CHIP

          其中：

          • [-fy]表示可选的参数，具体含义如下：
            • -f表示强制访问忙碌的设备，即使它们已经被内核驱动占用了。这个选项可能会导致一些设备的错误操作，所以要谨慎使用。
            • -y表示在执行读取之前不进行确认提示，这个选项适合脚本使用。
            • BUS表示要读取的I2C总线编号，如0, 1, 2等。
            • CHIP表示要读取的I2C设备地址，如0x20, 0x3c等。

              3.3 i2cdump使用示例

              假设我们有一个Android设备，它有一个I2C总线0，上面连接了一个地址为0x20的I/O扩展器（PCA9555）。我们想要读取这个设备的所有寄存器，并显示它们的值。我们可以使用以下命令：

              rk3568_r:/data # i2cdump -fy 0 0x20

              输出结果可能类似于以下内容：

              rk3568_r:/data # i2cdump -fy 0 0x20     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f    0123456789abcdef00: 04 00 09 04 08 17 05 00 00 00 01 01 00 01 80 00    ?.?????...??.??.10: 00 00 03 00 00 00 00 06 c8 00 00 00 00 00 00 00    ..?....??.......20: 00 00 00 ff ff 00 00 70 00 66 00 00 00 00 00 0f    ...??..p.f.....?30: 04 00 00 00 a5 00 00 00 01 ff ff 00 00 e0 0f 09    ?...?...???..???40: 69 4c 0c 58 2d 0c 95 01 00 00 00 17 00 00 17 00    iL?X-???...?..?.50: 8c 00 01 00 01 b0 44 10 00 60 00 00 00 00 00 00    ?.?.??D?.`......60: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 54 01 59 00    ............T?Y.70: 00 00 00 00 ff ff ff f1 00 05 ff fc 00 00 00 00    ....????.???....80: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00    ................90: 60 81 59 80 04 df d2 81 59 00 00 00 00 00 00 00    `?Y?????Y.......a0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00    ................b0: 00 0f 0f 0f 0f 04 a4 ff ff 00 64 20 20 64 1a 20    .????????.d  d?c0: 64 00 00 64 1a 00 6b ff ff ff ff ff 0c 00 0c 0c    d..d?.k??????.??d0: 0c 0c 6c 00 6c 6c 6c 6c 30 30 30 30 30 00 09 31    ??l.llll00000.?1e0: 00 00 00 55 a2 c8 c5 40 00 ff 22 03 0a 80 94 0e    ...U???@.?"?????f0: c2 ac a0 40 18 40 00 86 00 fc 00 ff 00 ff 60 00    ???@?@.?.?.?.?`.

              从输出结果中，我们可以看到：

              • 这个设备有16个寄存器，分别是：Input Port 0 (0x00), Input Port 1 (0x01), Output Port 0 (0x02), Output Port 1 (0x03), Polarity Inversion Port 0 (0x04), Polarity Inversion Port 1 (0x05), Configuration Port 0 (0x06), Configuration Port 1 (0x07), and Bank Select (0x10-0x17).
              • 所有的寄存器都显示为ff，表示所有的位都是1。这意味着这个设备没有被配置或者控制过，所有的端口都是输入模式，并且没有反向极性。如果我们想要改变这个设备的状态或者功能，我们需要使用i2cset工具向相应的寄存器写入不同的值。

                4. i2cget工具的使用

                4.1 i2cget工具介绍

                i2cget工具是用于读取I2C设备的某个寄存器，并显示它的值。这个工具可以帮助我们了解I2C设备的某个特定状态或配置，以及检查是否有错误或异常发生。

                4.2 i2cget命令和参数

                i2cget命令的格式如下：

                i2cget [-fy] BUS CHIP ADDR

                其中：

                • [-fy]表示可选的参数，具体含义如下：
                  • -f表示强制访问忙碌的设备，即使它们已经被内核驱动占用了。这个选项可能会导致一些设备的错误操作，所以要谨慎使用。
                  • -y表示在执行读取之前不进行确认提示，这个选项适合脚本使用。
                  • BUS表示要读取的I2C总线编号，如0, 1, 2等。
                  • CHIP表示要读取的I2C设备地址，如0x20, 0x3c等。
                  • ADDR表示要读取的I2C设备寄存器地址，如0x00, 0x01等。

                    4.3 i2cget使用示例

                    假设我们有一个Android设备，它有一个I2C总线0，上面连接了一个地址为0x20的I/O扩展器。我们想要读取这个设备的Output Port 0寄存器（0x02），并显示它的值。我们可以使用以下命令：

                    i2cget -fy 0 0x20 0x02 #一定要f , 不然会提示i2cget: ioctl 703: Device or resource busy

                    输出结果可能类似于以下内容：

                    1|rk3568_r:/data # i2cget -fy 0 0x20 0x020x09

                    从输出结果中，我们可以看到：

                    • 这个设备的Output Port 0寄存器（0x02）的值是0xff，表示所有的位都是1。这意味着这个端口上所有的引脚都输出高电平。如果我们想要改变这个端口上某些引脚的输出状态，我们需要使用i2cset工具向这个寄存器写入不同的值。

                      5. i2cset工具的使用

                      5.1 i2cset工具介绍

                      i2cset工具是用于向I2C设备的某个寄存器写入一个值。这个工具可以帮助我们改变I2C设备的某个特定状态或配置，以及控制它的功能或行为。

                      5.2 i2cset命令和参数

                      i2cset命令的格式如下：

                      i2cset [-fy] BUS CHIP ADDR VALUE [MODE]

                      其中：

                      • [-fy]表示可选的参数，具体含义如下：
                        • -f表示强制访问忙碌的设备，即使它们已经被内核驱动占用了。这个选项可能会导致一些设备的错误操作，所以要谨慎使用。
                        • -y表示在执行写入之前不进行确认提示，这个选项适合脚本使用。
                        • BUS表示要写入的I2C总线编号，如0, 1, 2等。
                        • CHIP表示要写入的I2C设备地址，如0x20, 0x3c等。
                        • ADDR表示要写入的I2C设备寄存器地址，如0x00, 0x01等。
                        • VALUE表示要写入的值，如0x00, 0xff等。
                        • [MODE]表示要使用的数据模式，如b（字节），w（16位字），i（I2C块）。这个参数是可选的，如果不指定，则默认使用字节模式。

                          5.3 i2cset使用示例

                          假设我们有一个Android设备，它有一个I2C总线0，上面连接了一个地址为0x20的I/O扩展器。我们想要向这个设备的Output Port 0寄存器（0x02）写入一个值0xaa，并显示它的值。我们可以使用以下命令：

                          i2cset -fy 0 0x20 0x02 0xaa bi2cget -fy 0 0x20 0x02

                          输出结果可能类似于以下内容：

                          rk3568_r:/data # i2cset -fy 0 0x20 0x02 0xaa brk3568_r:/data # i2cget -fy 0 0x20 0x020xaark3568_r:/data #

                          从输出结果中，我们可以看到：

                          • 我们成功地向这个设备的Output Port 0寄存器（0x02）写入了一个值0xaa。
                          • 这个寄存器的值是0xaa，表示其中奇数位都是1，偶数位都是0。这意味着这个端口上奇数引脚都输出高电平，偶数引脚都输出低电平。如果我们想要改变这个端口上某些引脚的输出状态，我们可以使用i2cset工具向这个寄存器写入不同的值。