12 FPGA IIC 读写案例

1 案例简介

案例功能描述：本案例主要演示如何通过 IIC 通信协议，在 ARM 端实现对 FPGA 寄存器的读写操作。案例基于 Linux 系统的标准 IIC 工具（如 i2cset、i2cget、i2cdetect 等）,自定义了测试程序，提供了完整的 IIC 通信测试流程，验证 IIC 通信的正确性。

2.标准 IIC 工具读写FPGA

在IIC通信中，FPGA作为从机，可通过以下指令查看从机地址。如图，其设备地址为0x66。

i2cdetect -r -y -a 0
FPGA_I2C_1

目前代码中定义了三个寄存器地址为0x00、0x01、0x02。其中0x02为只读寄存器。对于0x00寄存器可以测试读写数据是否正确，例如写1，读出来也是1即通信正常。

执行以下命令，向0X00寄存器中写入数值0X40。

i2cset -r -y -a 0 0x66 0x00 0x40
FPGA_I2C_2

执行以下命令，读取寄存器0x00的值，可以看到读出了0x40，和写入的值一致。

i2cget -f -y -a 0 0x66 0x00
FPGA_I2C_4

也可执行以下命令，查看设备所有寄存器的值。

i2cdump -f -y -a 0 0x66
FPGA_I2C_3

其中，0x01寄存器可以控制底板上LED灯的状态。可向0X01寄存器写入数值来控制LED灯的状态。

#点亮
i2cset -f -y -a 0 0x66 0x01 0x01 
#熄灭
i2cset -f -y -a 0 0x66 0x01 0x01

3 案例操作流程

本案例基于Linux系统的标准IIC工具，优化了指令设计，使其更加直观和用户友好。用户可根据需求自行更改源程序。

打开终端，将本案例 bin 目录下（05-开发资料\软件开发资料\linux_demo\smdt_fpga_i2c_demo\bin）的可执行程序 smdt_fpga_i2c 拷贝至开发板文件系统 （源码可以在 src 路径下查看）。

#修改 Linux 内核日志的显示级别，内核的日志级别被设置为只显示紧急或更高级别的消息
echo 1 4 1 7 > /proc/sys/kernel/printk

在终端执行如下指令，切换到 smdt_fpga_i2c 可执行程序所在目录

#切换到 smdt_fpga_i2c 可执行程序所在目录
cd ‘可执行文件所在目录’

#查看 smdt_fpga_i2c 是否在该目录下
ls

若可执行文件 smdt_fpga_i2c 在当前目录下，则修改可执行文件的权限

#修改文件权限
chmod 777 smdt_fpga_i2c 

#查询是否修改成功
ls -ld smdt_fpga_i2c

查询确认文件修改权限成功后，执行 ./smdt_fpga_i2c -h 可以查看该程序的帮助信息


./smdt_fpga_i2c  -h

执行结果如下图：

FPGA_I2C_5

执行以下命令，可对设备寄存器0X00进行读写操作。

#写操作
 ./smdt_fpga_i2c -write 0x00 0x11
 #读操作
  ./smdt_fpga_i2c -read 0x00
FPGA_I2C_7

执行以下命令，可对设备寄存器0X01进行写操作控制底板上LED灯亮灭。

#点亮
  ./smdt_fpga_i2c -led ON
  #熄灭
  ./smdt_fpga_i2c -led OFF
FPGA_I2C_6