为什么 linux 不支持基于重复启动的 i2c 操作？

Question

我想从需要多次启动操作才能读取其寄存器值的 i2c 从机读取。

由于在某种程度上我在 Linux 内核 3.18.21 中跟踪了 I2C 驱动程序，我发现它不支持多启动操作并且我无法从这个 I2C 从机读取（Power Over以太网管理器 PD69104B1).

如果此 i2c 从设备或任何其他需要，我仍在寻找扩展驱动程序的方法。

我使用 i2c-tools 3.2.1。我试着

$ i2cdump -y 0 0x20

但我可以看到相同的值，这意味着它每次都读取第一个寄存器。

$ i2cget -y 0 0x20 0x12

或任何其他寄存器地址returns与第一个寄存器相同的值。

本slave支持两种读操作：

byte read-write address get its value but this need multi start
块读取 - 开始读取，i2c 从机将按顺序给出寄存器值，如 0x00 0x01....（第一个寄存器，第二个，第三个，第四个....等）

我尝试了所有可能的方法：

i2c_smbus_access()
i2c_smbus_write_byte()
i2c_smbus_read_block_data()
write()
read()

但大多数时候 i2c 总线会进入超时错误和挂起情况。

有人知道如何在 Linux 中实现吗？

更新0：

此 I2C 从设备需要唯一的读取周期：

方向改变：S Addr Wr [A] RegAddress [A] S Addr Rd [A] [RegValue] P
短读：S Addr Rd [A] [RegValue] P

这里从 i2c 从站返回的最后一个值不期望 ACK。

我尝试使用 I2C_M_NO_RD_ACK 但没有太大帮助。我读取了一些值，然后得到 FF。

这个 POE I2C 从机在 SCL 上有 14ms 的 i2c 超时，这有点怀疑。这看起来像 i2c 非标准，因为 i2c 可以在 0HZ 上工作，即 SCL 可以由主机根据需要拉伸。 Linux 绝对不是实时的 OS 所以不能保证达到这个超时并且 i2c 从 SCL 超时重置可能发生。这就是我目前的结论！

使用的 I2C 消息符号来自： https://www.kernel.org/doc/Documentation/i2c/i2c-protocol

Answer 1

why repeated start based i2c operation are not supported in linux?

事实上，它们是支持的。

如果您正在寻找一种在 user-space 中执行重复启动条件的方法，您可能需要 ioctl() 和 [=14] =]请求，就像描述的那样here (see last code snippet in original question) and here（有问题的代码）。

下面介绍在kernel-space.

中执行重复启动的方法

在 Linux 内核中，repeated start condition 的 I2C 读取操作默认执行 combined (write/read) 消息。

下面是一个如何执行组合 I2C 传输的示例：

/**
 * Read set of registers via I2C using "repeated start" condition.
 *
 * Two I2C messages are being sent by this function:
 *   1. I2C write operation (write register address) with no STOP bit in the end
 *   2. I2C read operation
 *
 * @client: I2C client structure
 * @reg: register address (subaddress)
 * @len: bytes count to read
 * @buf: buffer which will contain read data
 *
 * Returns 0 on success or negative value on error.
 */
static int i2c_read_regs(struct i2c_client *client, u8 reg, u8 len, u8 *buf)
{
    int ret;
    struct i2c_msg msg[2] = {
        {
            .addr = client->addr,
            .len = 1,
            .buf = &reg,
        },
        {
            .addr = client->addr,
            .flags = I2C_M_RD,
            .len = len,
            .buf = buf,
        }
    };

    ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, 2);
    if (ret < 0) {
        dev_err(&client->dev, "I2C read failed\n");
        return ret;
    }

    return 0;
}

要仅读取 1 个字节（单个寄存器值），您可以使用下一个辅助函数：

/**
 * Read one register via I2C using "repeated start" condition.
 *
 * @client: I2C client structure
 * @reg: register address (subaddress)
 * @val: variable to store read value
 *
 * Returns 0 on success or negative value on error.
 */
static int i2c_read_reg(struct i2c_client *client, u8 reg, u8 *val)
{
    return i2c_read_regs(client, reg, 1, val);
}

下面是 i2c_read_regs(client, reg, 1, val) 调用的图示：

设备地址为client->addr
注册地址为reg
1表示我们要读取1个字节的数据（图中粉色矩形）
读取数据将驻留在val

注意：如果您的 I2C 控制器（或其驱动程序）不支持组合消息中的重复启动，您仍然可以使用 I2C 的 bit-bang 实现，即 i2c-gpio 驱动程序。

如果还是不行，万不得已可以尝试下一步。出于某种原因，我不太记得了，为了重复启动工作，我需要将 I2C_M_NOSTART 添加到第一条消息的 .flags 中，如下所示：

struct i2c_msg msg[2] = {
    {
        .addr = client->addr,
        .flags = I2C_M_NOSTART,
        .len = 1,
        .buf = &reg,
    },
    {
        .addr = client->addr,
        .flags = I2C_M_RD,
        .len = len,
        .buf = buf,
    }
};

如 Documentation/i2c/i2c-protocol 所述：

If you set the I2C_M_NOSTART variable for the first partial message, we do not generate Addr, but we do generate the startbit S.

参考文献：

[1] I2C on STLinux

为什么 linux 不支持基于重复启动的 i2c 操作？

why repeated start based i2c operation are not supported in linux?

linux

driver

device

i2c

linux-kernel

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