cs:i2c
Rozdíly
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
Předchozí verze | |||
— | cs:i2c [2022/09/02 21:20] (aktuální) – [Použití I²C v systému Linux] kaklik | ||
---|---|---|---|
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
+ | ====== Sběrnice I²C ve stavebnici MLAB ====== | ||
+ | |||
+ | [[http:// | ||
+ | |||
+ | Avšak díky[[cs: | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ===== Spojování I²C zařízení ===== | ||
+ | |||
+ | I2C je sbernice původně určená k propojování zařízení na malé vzdálenosti. (Původně na rozměru plošných spojů). Avšak s použitím vhodných technik je možné její rozsah zvětšit na řádově desítky metrů(( [[http:// | ||
+ | |||
+ | V MLABu je spojování I2C zařízení řešeno na několika úrovních podle zvoleného rozsahu sítě. Lokálně (v rozsahu několika metrů) jsou moduly spojovány přímo MLAB kablíky. A oddělovány modulem [[cs: | ||
+ | |||
+ | Na rozsáhlejší vzdálenosti je sběrnice vedena stíněnými signálními kabely na koncích opatřenými dutinkami zapojenými do modulu [[cs: | ||
+ | |||
+ | Pro rozsáhlé sítě je I²C nahrazeno jinou fyzickou vrstvou (CAN, Ethernet), která propojuje jednotlivé I2C síťové segmenty. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ==== Programový balík Pymlab ==== | ||
+ | |||
+ | Jde o softwarový balík, který umožňuje vytvářet síť z I²C zařízení a modulů, které slouží jako routovací body. Princip funkce spočívá v definování struktury sítě a adres jednotlivých nódů ve zdrojovém souboru ovládacího programu, pak lze ke všem bodům v síti přistupovat pomocí jednoduchých příkazů jazyka Python. | ||
+ | |||
+ | Instalaci samotného softwarového balíku [[cs: | ||
+ | |||
+ | sudo pip install pymlab | ||
+ | |||
+ | V případě, že již nějakou starší verzi pymlab máme nainstalovanou, | ||
+ | |||
+ | sudo pip install --upgrade pymlab | ||
+ | |||
+ | Oba příkazy jsou rovnocenné a využívají python balíčkovací systém ve kterém je [[https:// | ||
+ | |||
+ | Tím by se měly stáhnout i balíky se kterými pymlab pracuje, jako je například cython-hidapi v pythonu označovaný pouze jako modul hid. Nenainstaluje se alelibusb. To stále musíme provést ručně pomocí: | ||
+ | |||
+ | sudo apt-get install libudev-dev libusb-1.0-0-dev libhidapi-dev python-setuptools python-smbus cython | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ===== Konvertory pro připojení I²C k PC ===== | ||
+ | |||
+ | I²C je velmi rozšířená sběrnice vhodná pro připojování nejrůznějších čidel na krátké vzdálenosti. Avšak není obvyklé, aby byla vyvedena na běžných počítačích a dostupná tak k přímému použití. (([[http:// | ||
+ | |||
+ | ==== USB rozhraní ==== | ||
+ | |||
+ | Proprietární konstrukce jako: | ||
+ | |||
+ | * [[http:// | ||
+ | * [[http:// | ||
+ | * [[http:// | ||
+ | |||
+ | Mají společný problém s kvalitou driverů. Navíc i2c-tiny-usb nesplňuje úplně I²C specifikaci a už vůbec ne USB physical layer specifikaci a jeho nejvyšší komunikační rychlost je 50 Kbps. Nicméně v MLABu jsou tyto konstrukce nahrazeny zařízením [[cs: | ||
+ | |||
+ | ==== Linux kernel device ==== | ||
+ | |||
+ | V současné době existují dva obvody, které mají podporu v linuxovém kernelu: | ||
+ | |||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[https:// | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | ==== USB HID ==== | ||
+ | |||
+ | Pro připojení bez nutnosti použití driverů určených pro specifický hadrware je možné použít specifikaci [[http:// | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | ==== UART/RS232 na I2C ==== | ||
+ | |||
+ | NXP vyrábí [[http:// | ||
+ | |||
+ | ==== Ethernet na I2C ==== | ||
+ | |||
+ | Pomocí modulů [[cs: | ||
+ | ===== Použití I²C v systému Linux ===== | ||
+ | |||
+ | Pro Ubuntu existuje [[https:// | ||
+ | sudo apt-get install i2c-tools | ||
+ | | ||
+ | V případě, že ve zvolené aplikaci potřebujeme i instrukce write_i2c_block a read_i2c_block, | ||
+ | | ||
+ | Nyní již můžeme vypsat dostupné I²C sběrnice v systému: | ||
+ | |||
+ | $ sudo i2cdetect -l | ||
+ | i2c-0 i2c | ||
+ | i2c-1 i2c | ||
+ | i2c-2 i2c | ||
+ | i2c-3 i2c | ||
+ | i2c-4 i2c | ||
+ | i2c-5 i2c | ||
+ | i2c-6 i2c | ||
+ | |||
+ | Může se všák stát, ze jádro nemá instalovaný modul //i2c-dev// (([[https:// | ||
+ | sudo modprobe i2c-dev | ||
+ | |||
+ | <WRAP tip> | ||
+ | Příkaz modprobe přidá modul pouze do běžící instance jádra. Po rebootu nám tento modul pravděpodobně bude chybět. Pokud nechceme modprobe používat i po následujícím startu počítače, | ||
+ | i2c-dev | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Pomocí programu | ||
+ | |||
+ | kaklik@radio-arm-0: | ||
+ | | ||
+ | 00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- | ||
+ | 10: UU -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1e -- | ||
+ | 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- | ||
+ | 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- | ||
+ | 40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- | ||
+ | 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- | ||
+ | 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- | ||
+ | 70: 70 -- -- -- -- -- -- -- | ||
+ | kaklik@radio-arm-0: | ||
+ | |||
+ | Vidíme, že kromě systémového zařízení s adresou 0x10 máme na sběrnici připojená ještě dvě zařízení 0x1e ([[cs: | ||
+ | |||
+ | ==== Komunikace s I²C zařízeními ==== | ||
+ | |||
+ | Pro ovládání sběrnice mohou být využity buď systémová rozhraní v jádře operačního systému. | ||
+ | |||
+ | A nebo servisní utility z balíku i2c-tools, přes které lze sběrnici přímo ovládat: | ||
+ | |||
+ | $ apropos i2c | ||
+ | i2cdetect (8) - detect I2C chips | ||
+ | i2cdump (8) - examine I2C registers | ||
+ | i2cget (8) - read from I2C/SMBus chip registers | ||
+ | i2cset (8) - set I2C registers | ||
+ | |||
+ | === Zápis === | ||
+ | |||
+ | Zápis provedeme příkazem i2cset. Ukážeme zde příklad nastavení [[cs: | ||
+ | |||
+ | ~$ sudo i2cset -y -r 1 0x70 0xff | ||
+ | Value 0xff written, readback matched | ||
+ | |||
+ | Tímto provedeme aktivaci všech I2C kanálů na I2CHubu ((je potřeba si dat pozor aby na nekterych kanalech nebyla zařízení se stejnou adresou, v takovém případě dojde ke kolizi a k zablokování sběrnice. Následně je pak potřeba provést reset odpojením napájení nebo RESET pinem na I2CHUB modulu.)) | ||
+ | |||
+ | === Čtení === | ||
+ | |||
+ | Čtení z I2Chub se provádí opět atypicky, neboť se neadresuje datový registr: | ||
+ | |||
+ | :~$ sudo i2cget -y 1 0x70 | ||
+ | 0xff | ||
+ | |||
+ | ==== Použití modulů jádra ==== | ||
+ | |||
+ | Některá I²C zařízení mají přímo ovladače v linuxovém jádře. Je tak možné k těmto zařízením přistupovat přímo prostřednictvím souborového systému. V případě MLABu se to týká těchto modulů: | ||
+ | |||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | |||
+ | Protože I²C není v principu [[http:// | ||
+ | |||
+ | echo název_driveru i2c_adresa > / | ||
+ | |||
+ | Tím dojde k převzetí kontroly nad I²C zařízením jádrem Linuxu. Ve výpisu i2cdetect můžeme takový stav vidět označený jako UU. Podrobnosti o provedení a úspěšnosti inicializace můžeme pak obvykle najít v [[http:// | ||
+ | ===== Ostatní operační systémy ===== | ||
+ | |||
+ | V jiných operačních systémech, jako Windows či MAC OS, kde nemůžeme nebo nechceme využít podporu I²C rozhraní v jádře, můžeme použít pro ovládaní I2C prostředí jazyka Python, který je multiplatformní a běží na všech známých OS. | ||
+ | |||
+ | ===== Související stránky ===== | ||
+ | |||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||
+ | * [[cs: | ||