它以其簡潔的硬件接口、高效的數據傳輸和廣泛的應用支持，成為連接微控制器（MCU）與各種傳感器、存儲器、顯示器等外圍設備的重要橋梁
在Linux操作系統環境中，掌握I2C總線的讀寫操作，對于開發者來說，是解鎖豐富硬件資源、實現高效系統控制的關鍵
本文將深入探討如何在Linux系統中進行I2C讀寫操作，帶您領略其背后的技術魅力
一、I2C總線基礎 I2C總線由飛利浦公司（現為NXP半導體）于1982年推出，旨在簡化電子設備內部組件之間的連接
與傳統并行總線相比，I2C采用兩根線（SDA數據線、SCL時鐘線）加上一根可選的地線，實現了串行數據傳輸，大大減少了線路復雜度
I2C總線支持多種數據傳輸速率，從標準模式（100kHz）到快速模式（400kHz）、快速模式+（1.7MHz）、高速模式（3.4MHz）乃至超快速模式（5MHz及以上），滿足了不同應用場景的需求
在I2C通信中，設備分為兩類：主設備（Master）和從設備（Slave）
主設備負責發起通信并控制數據傳輸的方向和速率，而從設備則響應主設備的請求，執行數據讀寫操作
每個從設備都有一個唯一的地址，用于在總線上被唯一識別
二、Linux中的I2C子系統 Linux內核自2.6版本起，便內置了對I2C總線的支持，通過I2C子系統提供了一套完整的API，允許用戶空間程序通過文件系統進行I2C設備的配置和數據傳輸
這一設計使得開發者無需深入了解底層硬件細節，即可輕松實現對I2C設備的訪問
I2C子系統在Linux中的實現分為幾個層次： 1.硬件抽象層：負責直接與硬件交互，包括I2C控制器的初始化和數據傳輸
2.核心層：提供I2C總線的基本功能，如設備發現、地址管理、數據傳輸控制等
3.設備驅動層：針對特定I2C設備開發的驅動程序，負責實現設備特定的功能和接口
三、Linux中I2C讀寫操作實踐 要在Linux系統中進行I2C讀寫操作，通常有兩種途徑：使用命令行工具或編寫用戶空間程序
1. 使用命令行工具（i2cdetect, i2cdump, i2cget, i2cset） Linux提供了一系列命令行工具，方便開發者進行I2C設備的檢測和數據讀寫
- i2cdetect：用于掃描I2C總線上的設備，列出所有已連接的從設備地址
bash sudo i2cdetect -y 1 其中，`-y`選項指定使用I2C適配器編號（通常為1），數字1表示第一條I2C總線
- i2cdump：讀取并顯示指定I2C設備寄存器的內容
bash sudo i2cdump -y 1 0x50 這里，`0x50`是目標設備的地址
- i2cget：從指定I2C設備的寄存器中讀取單個字節
bash sudo i2cget -y 1 0x50 0x00 `0x00`是寄存器的地址
- i2cset：向指定I2C設備的寄存器寫入單個字節
bash sudo i2cset -y 1 0x50 0x00 0xAA `0xAA`是要寫入的值
2. 編寫用戶空間程序 對于需要更復雜操作或集成到應用程序中的場景，編寫用戶空間程序是一個更好的選擇
Linux I2C子系統提供了`/dev/i2c-`設備文件，允許用戶空間程序通過標準的文件I/O操作進行I2C通信
以下是一個簡單的C語言示例，展示如何打開I2C設備、設置從設備地址、進行讀寫操作：
include
