I2C应用编程：编写APP操作AP3216C

1. 如何写程序操作AP3216C？

对于应用程序开发，大公司一般提供示例代码/驱动程序，可以直接调用函数，不需要关心硬件细节也不需要写驱动程序；对于中小公司可能从上到下都需要管，虽然不需要写驱动程序和硬件开发，但是需要懂，要知道怎么找到接口。

如下图所示，如果有专用库，优先使用①专用库；如果没有专用库，则使用②通用库；如果没有库，则使用③ open/read/write（底层接口）；如果以上都没有，则需要自己④编写驱动程序。

如果内核里面没有这款芯片的驱动程序的话，是没办法直接写这个程序的，还需要搞懂芯片的一些细节。 首先需要了解I2C传输协议。

通过接口访问I2C设备1和2的具体步骤：

• （1）如何分辨？设备地址
• （2）读写设备：
  • 读：发出地址/方向——对方回应——读数据
  • 写：发出地址/方向——对方回应——写数据

怎么发出地址？方向？对方怎么响应？怎么读/写数据？ 使用库。

在i2c-tool-4.2源码中，以eeprog为例子来分析库函数， 下图是eeprog.c和24cXX.c中的示例代码

I2C设备可能有多个，且连接的I2C控制器也不一样，因此需要知道是哪个I2C控制器的哪个设备。

③写数据：用接口函数

④读数据：用接口函数：读的时候需要知道是读哪个存储地址（内存的地址）

读数据时需要读和写两步操作：

①将需要访问的设备的存储地址写入从设备（告诉从设备）

②读设备存储地址里的数据

• 写：发出设备地址/方向——对方回应——写数据（存储地址）给设备

• 读：发出设备地址/方向——对方回应——读数据

2. 基于i2c编写AP3216C程序

AP3216C封装好的专用库函数：

四个步骤：

1.打开I2C控制器总线（主设备） fd = open_i2c_dev(I2C_BUS, buf, sizeof(buf), 0);

2.设置I2C设备地址（从设备） err = set_slave_addr(fd, AP3216C_ADDR, 1);

构造i2c消息，使用ioctl发起i2c消息，i2c消息里面有具体的读/写信息。

3.写入设备存储地址

msgs[0].addr  = AP3216C_ADDR;
msgs[0].flags = 0;      /* 写:0, 读:I2C_M_RD */
msgs[0].len   = 1;  //写入一个长度数据
msgs[0].buf   = buf_tx;
buf_tx[0] = 0xc;

4.读数据

msgs[1].addr  = AP3216C_ADDR;
msgs[1].flags = I2C_M_RD;      /* 写:0, 读:I2C_M_RD */
msgs[1].len   = 2;
msgs[1].buf   = buf_rx;

Makefire文件：

程序文件：

实验结果：

上面四个库文件和头文件是怎么来的？

对i2c-tools-4.2.tar.xz进行解压，然后修改Makefire（使用vi编辑器基本操作），再make交叉编译i2c-tool，得到头文件、库文件，然后可以将头文件和库文件（include和lib文件夹）放入程序文件中，最后在上传到PC端程序文件中。步骤如下：

3. 基于smbus编写AP3216C程序

3.1 使用源码smbus.c

根据SMBus读写源码流程，在基于i2c编写AP3216C程序上进行修改并添加smbus.c文件： 在源码smbuc.c文件里有具体的读写函数，只需要把构造i2c消息方法改成具体的读/写函数。

Makefire文件：

编译结果：

如果出现警告：

添加头文件：

运行结果：

3.2 使用例li2c库

1. 源码（smbus.c）与库（libi2c.a/libi2c.so）的区别？

特性	源码（smbus.c）	库（libi2c.a/libi2c.so）
内容形式	人类可读的 C 语言源文件（.c/.h）。	编译后的二进制文件（机器码），不可直接阅读。
编译参与方式	直接参与编译（需 #include 头文件）。	不参与编译，仅需在链接阶段与目标文件合>并。
可修改性	可自由修改代码逻辑或调试。	无法修改，只能通过头文件接口调用。
依赖管理	需手动维护源码更新和兼容性。	依赖库的版本，需确保库与系统环境兼容。

2. 动态库（.so）与静态库（.a）的区别?

特性	静态库（.a）	动态库（.so）
链接方式	编译时链接：库代码被复制到最终可执行文件中。	运行时链接：可执行文件仅记录库的引用路径，运行时加载。
文件大小	可执行文件较大（包含所有依赖的库代码）。	可执行文件较小（仅含引用，库文件独立存在）。
内存占用	每个进程独立加载库代码，内存占用高。	库代码在内存中共享，多个进程共用，内存占用低。
部署复杂度	简单（单文件发布，无需额外库文件）。	需确保目标系统安装正确版本的动态库。
更新维护	需重新编译整个程序以更新库功能。	替换动态库文件即可更新功能（需接口兼容）。
兼容性风险	无版本冲突（库代码已固化在程序中）。	需处理动态库版本兼容性问题（如 libi2c.so.1 vs libi2c.so.2）。

• 源码 vs 库：源码灵活但需维护；库封装性好但依赖管理复杂。
• 静态库 vs 动态库：
• 静态库：独立性强、文件大、更新需重编译。
• 动态库：共享性强、文件小、更新方便但需版本管理。

不使用smbus.c，因为在工作中一般看不到源码（比如smbus.c），但是又必须要使用源码里的函数，那就使用库，在Makefire文件中修改代码，如下：

3.2.1 使用动态库

Makefire文件：

编译结果：

运行结果：

直接运行会出错误，因为动态库需要在运行时指定库的路径

或者把三个库文件全部拷贝到

3.2.2 使用静态库

编译三个.c文件,然后和静态库一起链接

4. 总结