Linux系统CH347应用

Linux/安卓系统使用CH347转接I2C功能有三种应用方式：

1. 使用CH34X_MPHSI_Master总线驱动为系统扩展原生I2C Master，此方式无需进行单独的应用层编程；

2. 使用CH341PAR_LINUX字符设备驱动，此方式需要配合使用厂商提供的库文件，编程访问设备功能；

3. 使用CH341PAR_ANDROID免驱APP，基于安卓原生USB Host API进行二次开发，此方式无需设备驱动；

基于方式一，可参考如下几篇博客：

https://blog.csdn.net/WCH_TechGroup/article/details/130093377在安卓/Linux主机上经常会遇到CPU原生SPI/I2C/GPIO Master资源通道不够或者功性能不满足实际产品需求的情况，基于USB2.0高速USB转接芯片CH347，配合厂商提供的USB转MPHSI（Multi Peripheral Serial Line）Master总线驱动（CH34X-MSPI-Master）可轻松实现为系统扩展SPI和I2C总线、GPIO Expander、中断信号等。_扩展spi芯片https://blog.csdn.net/WCH_TechGroup/article/details/130093377CH34X-MPHSI高速Master扩展应用—《i2c-tools使用》_PC技术小能手的博客-CSDN博客本文介绍，基于USB2.0高速USB转接芯片CH347，配合厂商提供的USB转MPHSI（Multi Protocol High-Speed Serial Interface）Master总线驱动（CH34X-MPHSI-Master）为系统扩展I2C总线的用法，除此之外，还可以扩展SPI总线和GPIO等资源。驱动软件正常工作后，会在系统下创建新的I2C Master，拥有独立的bus num，原I2C器件的设备驱动可直接挂载到该总线上，无需任何修改。https://blog.csdn.net/WCH_TechGroup/article/details/131538476CH34X-MPHSI高速Master扩展应用—I2C设备调试-CSDN博客本文介绍，基于USB2.0高速USB转接芯片CH347，配合厂商提供的USB转MPHSI（Multi Protocol High-Speed Serial Interface）Master总线驱动（CH34X-MPHSI-Master）为系统扩展I2C总线的用法，除此之外，还可以扩展SPI总线和GPIO等资源。驱动软件正常工作后，会在系统下创建新的I2C Master，拥有独立的bus num，原I2C器件的设备驱动可直接通过DTS配置文件或者sysfs节点挂载到该总线上，原有设备驱动无需任何修改。https://blog.csdn.net/WCH_TechGroup/article/details/133353169本篇博客仅对于方式二做重点介绍：

一、应用框图

二、资源列表

demo：应用软件示例

driver：驱动软件

lib：应用库文件，提供大部分CPU架构的动态库和静态库

三、工作原理

驱动软件正常工作时，会自动在系统/dev目录下创建字符设备，名称为：/dev/ch34x_pis*。基于此节点设备，配合 libch347 动态库，ch347demo应用程序实现对 CH347 芯片的硬件资源的访问。

此方式适用于不需要依赖于原有外设驱动工作的应用场景，使用字符设备实现对于外设的读写功能。类似于串口应用，通过访问 /dev/tty* 设备实现相应设备的：打开、关闭、读写等操作。

四、使用步骤

使用HID驱动模式，直接使用系统自带的 hidraw 驱动即可，使用厂商驱动模式，需要编译使用 CH341PAR_LINUX 资料中driver下的驱动文件，链接地址：

CH341PAR_LINUX.ZIP - 南京沁恒微电子股份有限公司USB转JTAG/SPI/I2C/并口/GPIO等接口的Linux设备驱动程序，支持CH341的USB转SPI/I2C/EPP并口/MEM并口等，支持CH347的480Mbps高速USB转JTAG/SPI/I2C/GPIO等，支持32/64位操作系统。https://www.wch.cn/downloads/CH341PAR_LINUX_ZIP.htmlGitHub - WCHSoftGroup/ch341par_linuxContribute to WCHSoftGroup/ch341par_linux development by creating an account on GitHub.https://github.com/WCHSoftGroup/ch341par_linux驱动使用流程如下：

（1）驱动加载

1. unzip CH341PAR.ZIP
2. cd driver
3. sudo make install

插入CH347硬件设备，此时会自动在 /dev 目录下创建字符设备：ch34x_pis*，如下所示：

至此，代表驱动程序和芯片工作正常。

（2）拷贝库文件至系统库路径下，此处以X64 CPU的 ch347 动态库为例：

sudo cp lib/x64/dynamic/libch347.so /usr/lib

（3）应用编程

/**
 * CH347OpenDevice - open device
 * @pathname: device path in /dev directory
 *
 * The function return positive file descriptor if successful, others if fail.
 */
extern int CH347OpenDevice(const char *pathname);

/**
 * CH347CloseDevice - close device
 * @fd: file descriptor of device
 *
 * The function return true if successful, false if fail.
 */
extern bool CH347CloseDevice(int fd);

/**
 * CH347I2C_Set - configure i2c interface in stream mode
 * @fd: file descriptor of device
 * @iMode: stream mode
 * ->bit0~2: set I2C SCL rate
 * 			   --> 000 : low rate 20KHz
 * 			   --> 001 : standard rate 100KHz
 * 			   --> 010 : fast rate 400KHz
 * 			   --> 011 : high rate 750KHz
 * 			   --> 100 : rate 50KHz
 * 			   --> 101 : standard rate 200KHz
 * 			   --> 110 : fast rate 1MHz
 * other bits must keep 0
 *
 * The function return true if successful, false if fail.
 */
extern bool CH347I2C_Set(int fd, int iMode);

/**
 * CH347I2C_SetStretch - I2C Clock Stretch function control
 * @fd: file descriptor of device
 * @enable: I2C Clock Stretch enable, 1 : enable, 0 : disable
 *
 * The function return true if successful, false if fail.
 */
extern bool CH347I2C_SetStretch(int fd, bool enable);

/**
 * CH347I2C_SetDelaymS - delay operation
 * @fd: file descriptor of device
 * @iDelay: delay time in millseconds
 *
 * The function return true if successful, false if fail.
 */
extern bool CH347I2C_SetDelaymS(int fd, int iDelay);

/**
 * CH347StreamI2C - write/read i2c in stream mode
 * @fd: file descriptor of device
 * @iWriteLength: write length
 * @iWriteBuffer: pointer to write buffer
 * @iReadLength: read length
 * @oReadBuffer: pointer to read buffer
 *
 * The function return true if successful, false if fail.
 */
extern bool CH347StreamI2C(int fd, int iWriteLength, void *iWriteBuffer, int iReadLength, void *oReadBuffer);

/**
 * CH347StreamI2C_RetAck - write/read i2c in stream mode
 * @fd: file descriptor of device
 * @iWriteLength: write length
 * @iWriteBuffer: pointer to write buffer
 * @iReadLength: read length
 * @oReadBuffer: pointer to read buffer
 * @retAck: pointer to available ack count
 *
 * The function return true if successful, false if fail.
 */
extern bool CH347StreamI2C_RetAck(int fd, int iWriteLength, void *iWriteBuffer, int iReadLength, void *oReadBuffer,
				  int *retAck);

/**
 * CH347ReadEEPROM - read data from eeprom
 * @fd: file descriptor of device
 * @iEepromID: eeprom type
 * @iAddr: address of eeprom
 * @iLength: read length
 * @oBuffer: pointer to read buffer
 *
 * The function return true if successful, false if fail.
 */
extern bool CH347ReadEEPROM(int fd, EEPROM_TYPE iEepromID, int iAddr, int iLength, uint8_t *oBuffer);

/**
 * CH347WriteEEPROM - write data to eeprom
 * @fd: file descriptor of device
 * @iEepromID: eeprom type
 * @iAddr: address of eeprom
 * @iLength: write length
 * @iBuffer: pointer to write buffer
 *
 * The function return true if successful, false if fail.
 */
extern bool CH347WriteEEPROM(int fd, EEPROM_TYPE iEepromID, int iAddr, int iLength, uint8_t *iBuffer);

如上API接口函数，根据不同的业务场景可以选用不同的函数。

CH347StreamI2C：适用于多字节的设备地址，或设备地址后紧跟寄存器地址，或连续的多字节读写。

CH347StreamI2C_RetAck：与CH347StreamI2C接口函数功能相同，区别在于参数上增加返回此次I2C通信的设备ACK个数。

CH347ReadEEPROM/CH347WriteEEPROM：适用于直接操作EEPROM存储器件。

操作流程：

注：

1、CH347I2C_SetDelaymS 用于设定I2C读写多字节时，字节间的间隔时间，可用于操作对数据通讯字节间有间隔的设备，此API为可选项。

2、CH347I2C_SetStretch 用于启用/禁用I2C时钟延展功能，该API仅针对CH347T芯片有效，CH347F 默认硬件自动开启时钟延展，此API为可选项。

CH347StreamI2C 函数说明

iWriteLength：I2C Write的字节长度

iWriteBuffer：I2C Write的缓冲区内容，该缓冲区内容会经过SDA信号线对外输出。首字节地址通常是设备地址及读写位。如设备地址是0x50，I2C写操作时首字节为：0x50 << 1 = 0xA0，I2C读操作时首字节为：0x50 << 1 | BIT(0) = 0xA1。

iReadLength：I2C Read的字节长度

oReadBuffer：API成功返回后，其内容是从SDA信号线上采集的数据。

返回值：当设备成功产生ACK应答，并且应用层参数传递无误，API返回成功，否则失败。

示例1：EEPROM 24C256的设备地址是：0x50，从其3200H开始的地址读取6字节的数据。

uint8_t OutBuf[3] = {0xA0, 0x32, 0x00};
uint8_ InBuf[6];

CH347StreamI2C(fd, 3, OutBuf, 6, inBuf);

对应I2C总线时序如下：

示例2：EEPROM 24C256的设备地址是：0x50，从其3200H开始的地址写入2个字节的数据，内容0x11，0x22。

uint8_t OutBuf[5];

OutBuf[0] = 0xA0;
OutBuf[1] = 0x32;
OutBuf[2] = 0x00;
OutBuf[3] = 0x11;
OutBuf[4] = 0x22;

CH347StreamI2C(fd, 5, OutBuf, 0, NULL);

对应I2C总线时序如下：