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讓你的 Raspberry Pi 透過 I²C 讀取 eeprom

讓你的 Raspberry Pi 透過 I²C 讀取 eeprom

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Raspberry Pi 對於剛接觸嵌入式系統開發的人而言，無疑是一個非常好的管 道，除了購買開發板僅需要約 NT $1350 以外，更重要的是，他保留了 SPI 與 I²C 這一類的常用通訊接口。
本篇文章將講述如何使用 Raspberry Pi 進行讀/寫 EEPROM，以及 i2c-tool 的基 本使用方式。

使用設備

要完成本篇文章所描述的部份，你需要以下幾種器材
  • Raspberry Pi
  • EEPROM 24c02
  • 麵包板
  • 單蕊線

硬體線路

下面的硬體線路使用 Fritzing 軟體來繪製，連線到 EEPROM 的線路很簡單，只 要將 I²C 所需要使用的線路連接就好，其中 EEPROM 的 A0~A2 為位址線，這邊將其 全部接地，因此此設備在 I²C 上的位址為 0x50 。(下載設計檔案)
麵包板連線
電路連接

讓 Raspberry Pi 可以讀取 i2c 設備

  • 將 i2c 模組從黑名單中移除
    雖然我不清楚為什麼 i2c 模組並不會預設被 Raspberry Pi 載入，但是如果沒 有將這個模組從黑名單中移除的話，你是無法使用 modeprobe 這個命令載 入 i2c 模組的，移除的方式如下，首先編輯
    /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf
    將裏面的資訊變成如下
    # blacklist spi and i2c by default (many users don't need them)

blacklist spi-bcm2708
# blacklist i2c-bcm2708
    完成後先進行重新啟動
  • 載入 i2c 模組
    Raspberry Pi 預設沒有載入 i2c 模組，因此我們必須手動載入他
    pi@raspberrypi:/home/pi$ sudo modprobe i2c-dev
    如果你覺得每次都要手動載入很麻煩，可以修改 /etc/modules，將 i2c-dev 加入到檔案裏面，這樣重開之後，Raspberry Pi 會自動載入該載入 的模組。
    載入好模組後，你會看到 /dev 下面多增加了 i2c-0 以及 i2c-1 兩個設 備節點
    pi@raspberrypi:/home/pi$ ls /dev/i2c*
/dev/i2c-0  /dev/i2c-1

安裝 i2c-tools

我們在這邊使用最常用的 i2c-tools，因為這個套件並沒有被預先安裝，因此你 必須自己安裝
pi@raspberrypi:/home/pi$ sudo apt-get install i2c-tools
安裝完後，你會增加以下幾個命令
i2cdetect  i2cdump    i2cget     i2cset
這些命令的用途如下:
  • i2cdetect – 用來列舉 I2C bus 和上面所有的裝置
  • i2cdump – 顯示裝置上所有暫存器 (register) 數值
  • i2cget – 讀取裝置上某個暫存器值
  • i2cset – 修改裝置上的暫存器數值

使用 i2cdetect 察看目前有多少個 i2c bus

你可以使用以下命令來察看目前的系統有多少個 i2c bus，以我手上的 Raspberry Pi 為例
pi@raspberrypi:/home/pi$ sudo i2cdetect -l
會得到
i2c-0   i2c             bcm2708_i2c.0                           I2C adapter
i2c-1   i2c             bcm2708_i2c.1                           I2C adapter
在 rev.1 版本的 Raspberry Pi 上，i2c bus 是使用 i2c-0，而在現在販售的 rev.2 版本，則都改成使用 i2c-1 作為 i2c bus。

使用 i2cdetect 察看目前掛在 i2c bus 上的設備

知道你要查詢的 I²C bus 後，我們可以使用
pi@raspberrypi:/home/pi$ sudo si2cdetect -y 1
來查詢 i2c-1 bus 上的所有設備，所得到的結果如下
root@raspberrypi:/home/pi# i2cdetect -y 1
    0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: 50 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- UU -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
這樣代表共有兩個裝置掛在 i2c-1 上，其中標示為 UU 的代表該設備有被 偵測到並正在被 kernel driver 使用著，而在這邊顯示 0x50 的就是我們所使用的 EEPROM。

使用 i2cdump 查詢設備內所有暫存器

我們現在知道 EEPROM 是掛在 i2c-1 上的 0x50，若想知道 EEPROM 裏面的資 訊，則可以使用 i2cdump 來獲得，i2cdump 的使用方式如下
Usage: i2cdump [-f] [-y] [-r first-last] I2CBUS ADDRESS [MODE [BANK [BANKREG]]]
I2CBUS is an integer or an I2C bus name
ADDRESS is an integer (0x03 - 0x77)
MODE is one of:
  b (byte, default)
  w (word)
  W (word on even register addresses)
  s (SMBus block)
  i (I2C block)
  c (consecutive byte)
  Append p for SMBus PEC
因此我們取得 i2c-1 上的 0x50 資訊，就使用
i2cdump -y 1 0x50
你會得到
root@raspberrypi:/home/pi# i2cdump -y 1 0x50
No size specified (using byte-data access)
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f    0123456789abcdef
00: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
10: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
20: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
30: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
40: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
50: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
60: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
70: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
80: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
90: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
a0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
b0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
c0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
d0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
e0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
f0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
這邊 EEPROM 內的資訊都是 0xFF ，這是出廠時的預設狀況，我們可以使用 i2cset 來修改他的數值。

使用 i2cset 修改設備暫存器數值

如果我們想修改 EEPROM 裏面的數值，那要怎麼辦呢？這時候可以使 用 i2cset 來幫忙完成，i2cset 的使用方式如下
Usage: i2cset [-f] [-y] [-m MASK] I2CBUS CHIP-ADDRESS DATA-ADDRESS [VALUE] ... [MODE]
  I2CBUS is an integer or an I2C bus name
  ADDRESS is an integer (0x03 - 0x77)
  MODE is one of:
    c (byte, no value)
    b (byte data, default)
    w (word data)
    i (I2C block data)
    s (SMBus block data)
    Append p for SMBus PEC
假如我們想要修改位於 i2c-1 上 0x50 的 0x12 暫存器，並將其數值修改為 5，我們命令就可以這 樣下
i2cset -f -y 1 0x50 0x12 5
再一次使用 i2cdump，你會發現不再是清一色的 0xFF 了
root@raspberrypi:/home/pi# i2cdump -y 1 0x50
No size specified (using byte-data access)
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f    0123456789abcdef
00: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
10: ff ff 05 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ..?.............
20: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
30: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
40: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
50: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
60: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
70: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
80: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
90: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
a0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
b0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
c0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
d0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
e0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
f0: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................

使用 i2cget 來取得暫存器的數值

有些時候我們只想要看某個暫存器位址，這時候使用 i2cget 是最快的選擇， i2cget 命令格式如下
Usage: i2cget [-f] [-y] I2CBUS CHIP-ADDRESS [DATA-ADDRESS [MODE]]
I2CBUS is an integer or an I2C bus name
ADDRESS is an integer (0x03 - 0x77)
MODE is one of:
  b (read byte data, default)
  w (read word data)
  c (write byte/read byte)
  Append p for SMBus PEC
因此，若我們要察看剛剛所設定的 0x12 暫存器，則可以用以下方式得到該暫存器的數值
root@raspberrypi:/home/pi# i2cget  -y 1 0x50 0x12
0x05

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