目录
- 前言
- 一、PCA9548芯片介绍
- 二、驱动说明
- 三、配置流程
- 四、应用操作方式
前言
实际开发项目中可能需要多个i2c控制器对主控SOC芯片以外的i2c设备进行控制，当SOC的自带i2c控制器不够用时可以考虑使用控制器芯片进行扩展；
本笔记总结使用NXP的PCA9548进行SOC的i2c控制器扩展时步骤，基于linux内核版本5.10.xxx；
一、PCA9548芯片介绍
【1】PCA9548是基于i2c接口的GPIO扩展芯片，最大支持到400Khz速率；
【2】PCA9548可以用于对SOC或者MCU本身i2c控制器数量不够情况下的扩展，可以通过主控芯片自带的一路i2c控制器结合一片PCA9548 扩展8个i2c控制器；
【3】PCA9548的地址为0x7X，X通过上下拉电阻进行器件地址配置范围为0x70~0x77，则同一路i2c上理论上可以接8片PCA9548，理论上一路i2c可以扩展64个i2c控制器，如手册，本质思想为芯片内部的分时复用会根据选通控制命令进行不同通道数据的传输：
【4】支持时钟速率最大到 400 kHz clock frequency；
【5】封装引脚
【6】操作时的i2c协议和寄存器说明，见官网手册
二、驱动说明
内核驱动文件
内核源码/drivers/i2c/muxes/i2c-mux-pca954x.c;
实现原理
内核驱动中会将此设备的8个通道注册成8个i2c控制器，使用上如同soc自带的i2c控制器一样；
pca954x_probe中对每个通道调用 i2c_mux_add_adapter进行i2c外设控制器的注册；
设备树文件
内核源码/arch/arm64/boot/dts/芯片平台/xxxxx.dts
三、配置流程
1.硬件连接示意图
2.设备树配置
i2c: i2c@XXXX{
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
//其它配置
status = “okay”;
pca9548@72 {
compatible = “nxp,pca9548”;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x70>;
channel@0 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x0>;
};
channel@1 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x1>;
};
channel@2 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x2>;
};
channel@3 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x3>;
};
channel@4 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x4>;
};
channel@5 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x5>;
};
channel@6 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x6>;
};
channel@7 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <0x7>;
};
};//end pca9548
};
3.编译控制配置
查看 内核源码drivers/i2c/muxes/Makefile文件中的CONFIG_I2C_MUX_PCA954x在内核配置中是否设置为y或者m;
4.编译验证
【1】当编译选项CONFIG_I2C_MUX_PCA954x为y时，编译查看是否生成对应的输出文件i2c-mux-pca954x.o，更新设备内核镜像、设备树dtb进行测试；
结果查看，查看 目录 /sys/bus/i2c/devices下是否多出了8个i2c-x目录，即为生成的对应pac9548八个通道的i2c控制器；同时可以查看/dev/i2c-x和新增目录对应；
示意图如下
【2】当编译选项CONFIG_I2C_MUX_PCA954x为m时，编译查看否生成对应的i2c-mux-pca954x.o.ko文件，更新设备内核镜像、设备树dtb、加载ko文件进行测试；
结果查看，查看 目录 /sys/bus/i2c/devices下是否多出了8个i2c-x目录，即为生成的对应pac9548八个通道的i2c控制器；同时可以查看/dev/i2c-x和新增目录对应；
示意图同上；
四、应用操作方式
驱动正常加载后，可以像平时操作i2c设备一样，打开/dev/i2c-x对应的设备节点，按照不同外挂芯片的协议进行读写即可；