树莓派系列教程11：I2C编程

例程是通过i2c控制pcf8574 IO,使Pioneer 600扩展板的LED2闪烁。

一、bcm2835

01#include <bcm2835.h> 
02 
03int main(int argc, char **argv) 
04{ 
05    char buf[1];
06 
07    if (!bcm2835_init())return 1; 
08    bcm2835_i2c_begin();
09    bcm2835_i2c_setSlaveAddress(0x20);  //i2c address
10    bcm2835_i2c_set_baudrate(10000);    //1M baudrate
11 
12    while(1) 
13    {  
14        buf[0] = 0xEF;    //LED ON
15        bcm2835_i2c_write(buf,1);
16        bcm2835_delay(500);
17        buf[0] = 0xFF;     //LED OFF
18        bcm2835_i2c_write(buf,1);
19        bcm2835_delay(500);
20    }   
21    bcm2835_i2c_end(); 
22    bcm2835_close(); 
23    return 0; 
24}

编译并执行，扩展板上的LED2灯开始闪烁了，Ctrl +C结束程序

1gcc –Wall pcf8574 –o pfc8574 –lbcm2835
2sudo ./pcf8574

注：（1）bcm2835_i2c_begin(); 启动i2c操作，设置I2C相关引脚为复用功能

（2）bcm2835_i2c_setSlaveAddress(0x20); 设置I2C从机设备的地址，此处为0x20。即PCF8574的地址。

（3）bcm2835_i2c_write(buf,1);传输字节到i2c从设备，buf为要传输的数据，1表示传输一个字节

更多bcm2835库i2c操作函数请查看：http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/group__i2c.html#ga1309569f7363853333f3040b1553ea64

二、wiringPi

01#include <wiringpi.h>
02#include <wiringpii2c.h>
03 
04int main (void)
05{
06    int fd;
07    wiringPiSetup();
08    fd = wiringPiI2CSetup(0x20);
09 
10    while (1)
11    {  
12        wiringPiI2CWrite(fd,0xEF);  //LED ON
13        delay(500);
14        wiringPiI2CWrite(fd,0xFF);  //LED OFF
15        delay(500);
16    }  
17    return 0;
18}

编译并执行，扩展板上的LED2灯开始闪烁了，Ctrl +C结束程序

1gcc –Wall pcf8574 –o pfc8574 –lbcm2835
2sudo ./pcf8574

注：（1）fd = wiringPiI2CSetup(0x20);初始化I2C设备，0x20为PCF8574的I2C地址，返回值是标准的Linux文件句柄，如果错误则返回-1.由此可知，wiringPi底层也是通过sysfs方式操作I2C设备/dev/i2c-1

wiringPi还有pcf8574的扩展库，也可以调用pcf8574的库操作IO.

01#include <wiringpi.h >
02#include=<pcf8574.h>
03 
04#define EXTEND_BASE 64
05#define LED EXTEND_BASE + 4
06int main (void)
07{
08    wiringPiSetup();
09    pcf8574Setup(EXTEND_BASE,0x20);
10    pinMode(LED,OUTPUT);
11    while (1)
12    {  
13        digitalWrite(LED,LOW);  //LED ON
14        delay(500);
15        digitalWrite(LED,HIGH); //LED OFF
16        delay(500);
17    }  
18    return 0;
19}

编译并执行

1gcc –Wall pcf8574.c –o pcf8474 –lwiringPi
2sudo  ./pcf8574

更多bcm2835库i2c操作函数请查看：

http://wiringpi.com/reference/i2c-library/

http://wiringpi.com/extensions/i2c-pcf8574/

三、python

首先执行如下命令安装smbus库

`1`	`sudo apt-get install python-smbus`

编辑程序

01#!/usr/bin/python
02# -*- coding:utf-8 -*-
03import smbus
04import time
05 
06address = 0x20
07 
08bus = smbus.SMBus(1)
09while True:
10    bus.write_byte(address,0xEF)
11    time.sleep(0.5)
12    bus.write_byte(address,0xFF)
13time.sleep(0.5)

执行程序：

`1`	`sudo python pcf8574.py`

注：（1） import smbus 导入smbus模块

（2）bus = smbus.SMBus(1) 在树莓派版本2中，I2C设备位于/dev/I2C-1，所以此处的编号为1

python封装SMBUS操作函数具体代码请查看：https://github.com/bivab/smbus-cffi

四、sysfs

从上面编程，我们可以发现，wiring,python程序都是通过读写i2c设备文件/dev/I2C-1操作i2c设备。故我们也可以用c语言读写文件的形式操作i2c设备。

01#include <linux i2c-dev.h>
02#include <errno.h>
03#define I2C_ADDR 0x20
04#define LED_ON  0xEF
05#define LED_OFF 0xFF
06int main (void) {
07    int value;
08    int fd;
09    
10    fd = open("/dev/i2c-1", O_RDWR);
11    if (fd < 0) {
12        printf("Error opening file: %s\n", strerror(errno));
13        return 1;
14    }  
15    if (ioctl(fd, I2C_SLAVE, I2C_ADDR) < 0) {
16        printf("ioctl error: %s\n", strerror(errno));
17        return 1;
18    }  
19    while(1)
20    {  
21        if(value == LED_ON)value = LED_OFF;
22        else value = LED_ON;
23        if( write( fd , &value, 1 ) != 1) {
24            printf("Error writing file: %s\n", strerror(errno));
25        }   
26        usleep(1000000);
27    }
28    return 0;
29}

编译并执行

1gcc –Wall pcf8574.c –o pcf8574
2sudo ./pcf8574

注：（1）fd = open("/dev/i2c-1", O_RDWR); 打开设备，树莓派版本2的I2C设备位于/dev/i2c-1

（2）ioctl(fd, I2C_SLAVE, I2C_ADDR) ; 设置I2C从设备地址，此时PCF8574的从机地址为0x20。I

（3） write( fd , &value, 1 )；向PCF8574写入一个字节，value便是写入的内容，写入的长度为1.

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