前言

本章介绍在milkv-duo开发板上添加光感bh1750，并实现应用层测试。

一、电路图查看

1.1 duo开发板i2c引脚

https://github.com/milkv-duo/duo-files

这些都是可以作为i2c使用的引脚

注意：电路图中的gpio0、1对应的是芯片上的gpio28、29，到dtsi中查看也是28、29。

电路图中检索gpio0、1即可找到对应的电路

如图，小板的gpio0、1的默认功能是IIC_SCL、IIC_SDA

而最左边框出来的是这个引脚可以复用的功能，具体需要到dtsi中打开对应的节点。

1.2 光感bh1750引脚

我买的是合宙的bh1750，已经下架了，可以找市面上已有的。

从左到右分别是addr | sda | scl | gnd | vcc

光感和duo板连接线路

bh1750  |  duo 
vcc     |  3.3v(out)
gnd     |  gnd
scl     |  gpio0(gpio28)
sda     |  gpio1(gpio29)
addr    |  gnd

二、dtsi添加

dts基础：https://blog.csdn.net/qq_53144843/article/details/123829747

dts文件路径：build\boards\cv180x\cv1800b_milkv_duo_sd\dts_riscv\cv1800b_milkv_duo_sd.dts

将如下内容添加到dts中

&i2c0 {
    status = "okay";
	clock-frequency = <100000>;
    bh1750:bh1750@23 {
        compatible = "rohm,bh1750";
        reg = <0x23>;
        status = "okay";
    };
};

其中23为bh1750的addr接地的i2c地址，具体可以看驱动以及传感器的文档。

Dtsi中增加后，编译img并刷机，查看devicetree下是否增加

# cd /sys/firmware/devicetree/base/i2c@04000000/bh1750@23
# cat name
bh1750

duo-buildroot-sdk\build\boards\default\dts\cv180x\cv180x_base.dtsi

i2c0: i2c@04000000 {
		compatible = "snps,designware-i2c";
		clocks = <&clk CV180X_CLK_I2C>;
		reg = <0x0 0x04000000 0x0 0x1000>;
		clock-frequency = <400000>;

		#size-cells = <0x0>;
		#address-cells = <0x1>;
		resets = <&rst RST_I2C0>;
		reset-names = "i2c0";
	};

这里的4000000就是i2c0控制器的地址，对应的device tree路径/sys/firmware/devicetree/base/i2c@04000000

三、bh1750驱动

注意需要和dtsi中匹配

ko基础：https://blog.csdn.net/li_man_man_man/article/details/126534271

添加驱动两种方法，我才用的是第二种。

3.1 编写驱动最终生成ko文件

参考：https://blog.csdn.net/ZOROE123/article/details/117442036

优点：可以手动添加及卸载

缺点：需要自己实现驱动，可以参考git和csdn上检索“sensor名称+linux“检索的相关code

3.2 打开config，将现有的驱动编译进img（config=y）

优点：不用自己实现驱动

缺点：适用于sdk已经有了驱动，不可动态卸载

bh1750驱动路径：
https://github.com/milkv-duo/duo-buildroot-sdk/blob/develop/linux_5.10/drivers/iio/light/bh1750.c

具体内容分析放到应用层介绍

查看驱动的Config配置流程

duo-buildroot-sdk\\linux_5.10\\drivers\\Makefile
obj-$(CONFIG_IIO)              += iio/

duo-buildroot-sdk\\linux_5.10\\drivers\\iio\\Makefile
obj-y += light/

duo-buildroot-sdk\\linux_5.10\\drivers\\iio\\light\\Makefile
obj-$(CONFIG_BH1750)             += bh1750.o

配置config文件

路径：

duo-buildroot-sdk\\build\\boards\\cv180x\\cv1800b_milkv_duo_sd\\linux\\cvitek_cv1800b_milkv_duo_sd_defconfig

添加内容如下

CONFIG_IIO=y
CONFIG_BH1750=y

查看编译log

CC drivers/iio/light/bh1750.o

表示已经bh1750的驱动编译完成。

完成后刷到tf卡后开机。

检索bh1750，发现有驱动以及设备树信息

3.3 i2c0报错

查看i2c是否加载上

i2cdetect -y -r 0

发现没有i2c地址显示

报错

[    1.943778] i2c_designware 4000000.i2c: controller timed out
[    1.949738] bh1750: probe of 0-0023 failed with error -110

提示i2c0 控制器time out。

3.4 解决

方法1：通过uboot中的驱动更改默认的pin配置

查看io默认状态

duo-buildroot-sdk\build\boards\cv180x\cv1800b_milkv_duo_sd\u-boot\cvi_board_init.c

原先配置

PINMUX_CONFIG(IIC0_SDA, XGPIOA_29);
PINMUX_CONFIG(IIC0_SCL, XGPIOA_28);

默认配置会导致i2c0无法加载成功，报错提示i2c超时。

更改为如下内容，注意放在最后。

PINMUX_CONFIG(IIC0_SDA, IIC0_SDA);
PINMUX_CONFIG(IIC0_SCL, IIC0_SCL);

更改原因：参考电路图中，引脚名称为IIC0_SDA，可以复用为左侧的这些引脚。

例如复用为uart2就设置

PINMUX_CONFIG(IIC0_SDA, UART2_RX);
PINMUX_CONFIG(IIC0_SCL, UART2_TX);

方法2：使用官方技术支持提供的工具

https://community.milkv.io/t/milk-v-duo-cvi-pinmux/292

四、驱动分析

基础知识点

iio介绍：https://blog.csdn.net/m0_74282605/article/details/128098034

bh1750驱动：https://blog.csdn.net/ZOROE123/article/details/117442036

misc介绍：https://blog.csdn.net/rj_ys/article/details/112791330

iio驱动：https://blog.csdn.net/weixin_68294039/article/details/124931816

bh驱动路径：

duo-buildroot-sdk\\linux_5.10\\drivers\\iio\\light\\bh1750.c

probe函数中定义了iio device的mode为DIRECT，表示生成sysfs，我们可以通过sysfs接口获取bh1750数据

iio通道

其中raw是我们需要的光感数据

参考资料：

iio生成sysfs接口：
https://blog.csdn.net/qq_17270067/article/details/109989738

应用程序调用iio的sysfs接口：
https://blog.csdn.net/qq_27094347/article/details/125926093

文件接口：
https://blog.csdn.net/weixin_45682654/article/details/128571696

测试驱动添加的sysfs接口

cat /sys/devices/platform/4000000.i2c/i2c-0/0-0023/iio:device0\\in_illuminance_raw

测试结果：

遮挡raw为2

未遮挡raw为182

五、应用层

5.1 代码

代码

test_bh1750.c

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "sys/ioctl.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include <poll.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>

//https://blog.csdn.net/weixin_45682654/article/details/128571696
static int file_data_read(char *filename, char *str)
{
    int ret = 0;
    FILE *data_stream;

    data_stream = fopen(filename, "r"); /* 只读打开 */
    if(data_stream == NULL) {
        printf("can't open file %s\\r\\n", filename);
        return -1;
    }

    ret = fscanf(data_stream, "%s", str);
    if(!ret) {
        printf("file read error!\\r\\n");
    } else if(ret == EOF) {
        /* 读到文件末尾的话将文件指针重新调整到文件头 */
        fseek(data_stream, 0, SEEK_SET);  
    }
    fclose(data_stream);    /* 关闭文件 */    
    return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    int light_value;
    int test_time = 50;

    char str[50];
    int ret = 0;
    // char* filename = "/dev/iio:device0";
    // iio生成的sysfs接口
    char* filename = "/sys/devices/platform/4000000.i2c/i2c-0/0-0023/iio:device0/in_illuminance_raw";

    while(test_time){
        memset(str,0,50);
        file_data_read(filename, str);
        light_value = atof(str);
        printf("test_time %d :%d\\r\\n",50-test_time,light_value);
        sleep(1);
        test_time--;
    }

    return 0;
}

5.2 编译

先编译完整的img，因为改动过dts。

用balenaEtcher刷入tf卡后插到板子上，上电。

编译应用代码，生成可执行文件

编译及传输

riscv64-unknown-linux-musl-gcc -static -o test_bh1750 test_bh1750.c
scp test_bh1750 root@192.168.42.1:~/

输入密码：milkv

5.3 运行执行文件

登录设备

ssh root@192.168.42.1

执行文件

./test_bh1750

测试结果

六、小结

本章从电路图开始，介绍了引脚信息、dts配置、驱动添加流程、驱动简单分析、sysfs接口测试以及实现了光感的测试文件。

试用过程中遇到的问题主要是i2c0无法使用，后来发现是需要配置引脚的默认功能。

开发应用层的时候虽然可以通过cat命令读取到sysfs接口，但是代码实现还是需要参考一些教程，通过fopen等接口实现。

后续可以以此为例增加其他的传感器。