4. 设备树I2C节点：设备树语法、I2C子节点属性与地址属性解析

在RK平台Sensor驱动开发中，设备树（Device Tree）是描述硬件拓扑与资源分配的核心机制。I2C总线上的Sensor设备，必须通过设备树中的I2C子节点向内核传递设备地址、中断号、电源域等关键信息。本章将深入解析设备树I2C节点的语法结构、三大核心属性（compatible、reg、interrupts）以及地址映射的底层逻辑。

4.1 设备树I2C节点语法结构

设备树采用树形结构描述硬件，I2C控制器作为总线节点，其下挂载的Sensor作为子节点。一个标准的I2C设备树节点包含以下层级：

• 根节点：/，包含所有硬件信息。
• I2C控制器节点：如&i2c1，描述I2C总线本身的属性（时钟频率、引脚配置等）。
• Sensor子节点：在I2C控制器节点内部，描述具体的Sensor设备。

以下是一个RK3588平台上I2C1总线挂载加速度传感器（BMI160）的完整设备树片段：

&i2c1 {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&i2c1m0_xfer>;
    clock-frequency = <400000>;  /* 400kHz 高速模式 */

    bmi160: accelerometer@68 {
        compatible = "bosch,bmi160";
        reg = <0x68>;
        interrupt-parent = <&gpio1>;
        interrupts = <RK_PB2 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
        vdd-supply = <&vcc_3v3>;
        vddio-supply = <&vcc_1v8>;
        mount-matrix = "0", "1", "0",
                       "-1", "0", "0",
                       "0", "0", "1";
    };
};

4.2 三大核心属性详解

4.2.1 compatible 属性：驱动匹配的钥匙

compatible属性是设备与驱动之间的“身份证”。内核通过设备树中的compatible字符串，在驱动注册的of_match_table中查找匹配项，从而将设备绑定到正确的驱动。

4.2.2 reg 属性：I2C从设备地址的载体

reg属性定义了设备在I2C总线上的从设备地址（7位或10位地址）。对于I2C设备，reg的第一个单元格是地址值，第二个单元格（可选）是地址长度。

/* 7位地址示例：0x68 */
reg = <0x68>;

/* 10位地址示例：0x3C0，需要指定地址长度 */
reg = <0x3C0 0x2>;  /* 0x2 表示10位地址占用2个字节 */

4.2.3 interrupts 属性：中断资源的声明

interrupts属性声明Sensor设备使用的中断资源，包括中断控制器、中断引脚、触发类型。RK平台通常使用GPIO作为中断源，通过interrupt-parent指定GPIO控制器。

/* 完整中断属性示例 */
interrupt-parent = <&gpio1>;           /* 中断父控制器：GPIO1 */
interrupts = <RK_PB2 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;  /* 引脚PB2，上升沿触发 */

4.3 地址属性解析与I2C核心交互

当内核启动并解析设备树时，I2C核心框架会遍历每个I2C控制器节点的子节点，提取reg属性中的地址值，并调用i2c_new_device或of_i2c_register_devices创建i2c_client结构体。驱动通过i2c_client的addr字段获取设备地址，进而发起I2C通信。

/* 内核I2C核心解析reg属性的简化流程 */
static struct i2c_client *of_i2c_register_device(struct device_node *node)
{
    struct i2c_client *client;
    u32 addr;

    /* 从设备树节点读取reg属性中的地址值 */
    if (of_property_read_u32(node, "reg", &addr)) {
        dev_err(dev, "missing reg property\n");
        return ERR_PTR(-EINVAL);
    }

    /* 创建i2c_client，并将地址赋值给client->addr */
    client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
    client->addr = addr;
    /* ... 其他初始化 ... */
    return client;
}

4.4 设备树I2C节点实战案例：RK3588 + BMI160

以下是一个完整的RK3588平台设备树I2C节点配置案例，包含所有关键属性，并附有详细注释：

/* RK3588设备树 - I2C1总线挂载BMI160加速度传感器 */
&i2c1 {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&i2c1m0_xfer>;
    clock-frequency = <400000>;  /* 400kHz高速模式 */

    /* BMI160传感器子节点 */
    bmi160: accelerometer@68 {
        /* 驱动匹配标识：厂商前缀+设备型号 */
        compatible = "bosch,bmi160";

        /* I2C从设备地址：7位地址0x68（ADDR引脚接GND） */
        reg = <0x68>;

        /* 中断配置：GPIO1_B2，上升沿触发 */
        interrupt-parent = <&gpio1>;
        interrupts = <RK_PB2 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;

        /* 电源域：数字核心电压和IO电压 */
        vdd-supply = <&vcc_3v3>;
        vddio-supply = <&vcc_1v8>;

        /* 安装方向矩阵：定义Sensor坐标系与设备坐标系的映射 */
        mount-matrix = "0", "1", "0",
                       "-1", "0", "0",
                       "0", "0", "1";
    };
};

4.5 本章小结

设备树I2C节点是Sensor驱动与硬件之间的桥梁。通过本章学习，你应掌握：

• 设备树节点层级：根节点 → I2C控制器节点 → Sensor子节点，每个层级承载不同的硬件描述。
• 三大核心属性：compatible（驱动匹配）、reg（I2C地址）、interrupts（中断资源），是驱动开发中最常配置的字段。
• 地址解析流程：从设备树reg属性到i2c_client->addr，再到I2C通信的完整链路，任何环节的地址不一致都会导致通信失败。