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# I3C

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。

<Note>
  I3C 仅支持**用于 aDSP 传感器通信**。不支持用于 Linux 用例。
</Note>

## 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 |

<img src="https://mintcdn.com/qualcomm-staging/5j1H6H_NhFpsAqlq/Ubuntu/images/peripheral-interfaces/I3C_SDA_SCL_signals.png?fit=max&auto=format&n=5j1H6H_NhFpsAqlq&q=85&s=faed5c59b0cf62d30f7a3394b4f3e603" width="1098" height="305" data-path="Ubuntu/images/peripheral-interfaces/I3C_SDA_SCL_signals.png" />

## 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

<Steps>
  <Step title="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。
  </Step>

  <Step title="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
  </Step>

  <Step title="设备枚举">
    驱动枚举总线上的设备并分配本地地址。
  </Step>

  <Step title="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
  </Step>

  <Step title="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。
  </Step>
</Steps>

## 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:**

```c theme={null}
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:**

```c theme={null}
{
  .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

```bash theme={null}
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

```bash theme={null}
ls -la /sys/bus/i3c/devices/
cat /sys/bus/i3c/devices/*/name
cat /sys/bus/i3c/devices/*/address
```

### 检查 GPIO 和时钟

```bash theme={null}
cat /sys/kernel/debug/pinctrl/*/pinmux-pins | grep -A 5 "i3c"
cat /sys/kernel/debug/gpio
```

### 启用 I3C 跟踪

```bash theme={null}
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

<AccordionGroup>
  <Accordion title="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
  </Accordion>

  <Accordion title="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。
  </Accordion>

  <Accordion title="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。
  </Accordion>

  <Accordion title="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
  </Accordion>

  <Accordion title="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
  </Accordion>

  <Accordion title="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
  </Accordion>

  <Accordion title="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
  </Accordion>
</AccordionGroup>

### 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

```bash theme={null}
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