I3C - Qualcomm Dragonwing Documentation

改进型集成电路互连(I3C)接口为所连接的 I3C 设备提供了一种快速、低成本、低功耗的 2 线数字接口。

I3C 仅支持用于 aDSP 传感器通信。不支持用于 Linux 用例。

概述

总线特性

2 线串行接口(SDA + SCL),支持高达 12.5 MHz
向后兼容同一总线上的传统 I2C 设备
地址阶段:400 kHz
数据阶段:12.5 MHz

高级特性

支持带内中断(IBI)
热加入(动态添加设备)
同步定时与异步时间戳
写操作期间的 8 位数据奇偶校验
目标设备的动态寻址
单倍数据速率(SDR)模式
符合 MIPI I3C 规范的 CCC(通用命令代码)

数据阶段模式

模式	用途
推挽	具备 I3C 能力的设备
开漏	包含 I2C 设备的混合总线

数据包帧结构

组成部分	说明
S / Sr	起始或重复起始条件
I3C 动态地址	枚举期间分配的 7 位动态地址
R/W	方向位(1=读,0=写)
ACK	应答(SDA 拉低)
Data	8 位数据负载
T	过渡位(ACK/NACK 的替代)
P	停止条件

总线初始化

控制器初始化

I3C 控制器驱动初始化控制器,包括固件加载和配置设置。

配置与设备数据库读取

驱动读取 I3C 配置和设备数据库:

I2C 静态地址设备列表
I3C 静态地址设备列表
预期的 I3C 动态设备(供应商 ID、设备 ID、预定义动态地址、关联驱动)
可选的允许热加入设备

设备枚举

驱动枚举总线上的设备并分配本地地址。

总线配置

驱动将总线配置写入控制器:

工作频率
纯 I3C/传统 I2C 模式
SDR/HDR 启用/禁用
具备 IBI 能力的设备及预期数据字节数

客户端软件配置

客户端软件接收 I2C/I3C 设备及热加入设备的设备列表和配置。

软件配置

固件加载

QUP v3 串行引擎的 I3C 固件在 aDSP 启动期间随 SSC QUP 一起加载。 配置文件:

/ADSP.HT.5.5.c8/adsp_proc/core/settings/buses/qup_fw/config/<chipset>/fw_devcfg.c
/ADSP.HT.5.5.c8/adsp_proc/core/settings/buses/qup_fw/config/<chipset>/fw_devcfg.xml

串行引擎配置示例:

se_cfg se0_cfg = { 0x80000, SE_PROTOCOL_I3C, GSI, TRUE, TRUE };
se_cfg se1_cfg = { 0x84000, SE_PROTOCOL_I3C, GSI, TRUE, TRUE };

GPIO 配置

各串行引擎的默认 GPIO 配置位于:

/ADSP.HT.5.5.c8/adsp_proc/core/settings/buses/qup_common/config/<chipset>/adsp/ssc/qup_instance_mapping.c

覆盖示例:

{
  .instance_id = 1,
  .qup = QUP_SSC,
  .se_index = 0,
  .se_data = NULL,
  .protocol_io_cfg = {
    TLMM_MAP(TLMM_GPIO_KEEPER,  TLMM_GPIO_2MA, TLMM_GPIO_KEEPER),   // SLEEP
    TLMM_MAP(TLMM_GPIO_NO_PULL, TLMM_GPIO_6MA, TLMM_GPIO_KEEPER),   // SPI
    TLMM_MAP(TLMM_GPIO_NO_PULL, TLMM_GPIO_2MA, TLMM_GPIO_NO_PULL),  // UART
    TLMM_MAP(TLMM_GPIO_PULL_UP, TLMM_GPIO_2MA, TLMM_GPIO_NO_PULL),  // I2C
    TLMM_MAP(TLMM_GPIO_PULL_UP, TLMM_GPIO_2MA, TLMM_GPIO_KEEPER)    // I3C
  },
  .se_exclusive = TRUE,
}

TLMM_MAP(active_pull, drive_strength, sleep_pull) — I3C 使用上拉激活、2 mA 驱动、keeper 休眠配置。

API

头文件	用途
`api/buses/i2c_api.h`	I3C/I2C API
`api/buses/qup_common.h`	QUP 通用 API

调试

启用调试日志

mount -t debugfs none /sys/kernel/debug

echo -n "file i3c_master.c +p" > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
echo -n "file qup_i3c.c +p" > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
echo -n "file qup_common.c +p" > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

dmesg | grep -i "i3c\|qup\|ssc"

检查设备枚举

ls -la /sys/bus/i3c/devices/
cat /sys/bus/i3c/devices/*/name
cat /sys/bus/i3c/devices/*/address

检查 GPIO 和时钟

cat /sys/kernel/debug/pinctrl/*/pinmux-pins | grep -A 5 "i3c"
cat /sys/kernel/debug/gpio

启用 I3C 跟踪

echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/i3c/enable
cat /sys/kernel/debug/tracing/trace
echo 0 > /sys/kernel/debug/tracing/events/i3c/enable

故障排除

设备未被枚举

检查 SDA/SCL 的物理连接和上拉电阻(1–4.7 kΩ)
检查设备树中的 I3C 节点配置
通过 dmesg | grep -i i3c 查看枚举错误
确认供应商 ID 和设备 ID 与预期值匹配

地址阶段时序问题(400 kHz)

症状: 设备在枚举期间无响应。确认地址阶段的 SCL 频率为 400 kHz。如有需要,在固件配置中调整时钟分频器设置。

数据阶段时序问题(12.5 MHz)

症状: 数据损坏或读/写失败。检查总线电容 — 必要时减小。确认数据阶段的 SCL 频率为 12.5 MHz。

热加入不工作

确认配置中已启用热加入
将设备添加到允许热加入列表(供应商 ID + 设备 ID)
检查 IBI 配置和设备上电时序

混合 I2C/I3C 总线问题

确认总线模式(纯 I3C 与传统 I2C)
检查 I2C 与 I3C 设备之间的地址冲突
确认开漏与推挽模式切换正确

未收到 IBI(带内中断)

在配置中为特定设备启用 IBI
配置正确的预期数据字节数
确认中断处理程序已注册

信号完整性问题

症状: 间歇性通信失败。

测量 SDA 和 SCL 上的上升/下降时间
调整上拉电阻的阻值
添加串联终端电阻
缩短总线长度或减小电容

常见错误代码

错误	说明	解决方案
`ENXIO`	未找到设备	检查连接和枚举
`ETIMEDOUT`	传输超时	检查时钟信号和设备电源
`EIO`	I/O 错误	检查信号质量和上拉电阻
`EBUSY`	资源忙	检查总线仲裁冲突
`EPROTO`	协议错误	验证时序参数和协议合规性

为支持团队收集日志

dmesg > i3c_dmesg.log
cat /proc/interrupts > i3c_interrupts.log
lsmod > loaded_modules.log
tar -czf i3c_debug_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).tar.gz *.log

资源

MIPI I3C 规范
Qualcomm Linux 接口指南
QUP v3 串行引擎文档

IQ-9075 EVK

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​高级特性

​数据阶段模式

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​固件加载

​GPIO 配置

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​调试

​启用调试日志

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