树莓派python支持i2c吗

树莓派的GPIO端口数量有限，可通过IO扩展芯片增加GPIO的数量，使得树莓派可以适应更多的应用。PCF8574为一款通过I2C总线扩展IO的芯

片，单个PCF8574可扩展8个IO，一个I2C总线最多可挂载8个PCF8574，所以树莓派最多可扩展64个IO。

树莓派扩展功能的开发方法有很多，例如wiringPi和bcm2835 C library都提供I2C

API函数。如果使用python+SMBUS库开发的话，你会发现Linux应用开发原来如此简单。（注意SMBUS和I2C存在区别与联系，在本文中

两者是相等的概念）

2.相关博文

【树莓派学习笔记——I2C设备载入和速率设置】

【树莓派学习笔记——I2C Tools 学习笔记】

【树莓派学习笔记——I2C PCF8574 BCM2835 Library】使用BCM2835

Library实现本文相同的内容

【树莓派学习笔记——I2C PCF8574 SysFs方式】使用SysFS方式实现本文相同的内容

3.PCF8574使用简述

PCF8574的采用7位I2C地址，7位I2C地址中的低3位从高到低分别为A2

A1和A0，该3位为地址选择位，若地址选择全部接GND，那么PCF8574的I2C从机地址为0x20。图1为PCF8574的基本信息，左侧为芯片

内部结构示意图，其中A2

A1和A0决定从机地址而从机地址直接影响I2C总线控制器，右侧上部为PCF8574引脚图，右侧下部为I2C从机地址组成示意图，从机地址的高4位为

0100，该4位数字固定不变。

图1 PCF8574基本信息

请

注意I2C 7位从机地址和I2C

读控制字或i2C写控制器存在联系与区别，对于7位从机地址为0x20的PCF8574而言，读控制字为0x41，写控制字为0x40。若使用GPIO通

过软件法模拟I2C时序时，通常把写控制字0x40定义为I2C从机地址，软件模拟时的I2C地址（0x40）和I2C

7位从机地址（0x41）存在区别。

PCF8574内部含有8个准双向IO，对PCF8574进行一次写 *** 作可修改IO口的输出状态，对PCF8574进行一次读 *** 作可获取IO口的输入状态。I2C总线的 *** 作较为复杂，各芯片之间的差异较大，例如BH1750、AT24C04和ADXL345虽然均使用I2C接口，但是细节之处存在差异较大。

图2 PCF8574读写时序

4.代码实现——python

【安装python smbus】

sudo apt-get install python-smbus

新建一个名为pcf8574.py的文件

[python] view plain copy

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

import smbus

import time

# 打开 /dev/i2c-1

bus = smbus.SMBus(1)

while True:

for i in range(0,4):

# 向PCF8574写入一个字节

bus.write_byte( 0x20 , (1<<i) )

# 延时100ms

time.sleep(0.1)

【代码详解】

【1】#!/usr/bin/env python

定义python解析脚本的绝对路径。

【2】# -*- coding: utf-8 -*-

py文件为utf-8格式，否则无法写入中文注释。

【3】import smbus

导入smbus模块。

【4】bus = smbus.SMBus(1)

在树莓派版本2中，I2C设备位于I2C-1，所以此处的编号为1

【5】bus.write_byte( 0x20 , (1<<i) )

向PCF8574写入一个字节，注意PCF8574和其他I2C芯片不同，该芯片没有寄存器，发送写控制字之后可直接设置IO口输出状态。

【执行程序】

进入pcf8574.py所在目录，输入以下指令

sudo python pcf8574.py

【运行结果】

图3 运行结果

5.参考资料

【python SMBUS GitHub】python封装SMBUS *** 作函数具体代码，值得阅读。

最近在做一个产品，这个产品上面我们使用了OLED屏作为显示设备，OLED 屏是基于I2C总线与树莓派连接的，在运行过程中感觉屏幕的速度很慢，整个显示效果非常的不流畅。后来发现原来树莓派可以通过提升I2C总线的传输速度来提高OLED屏幕的显示速度。

首先，通过 raspi-config 管理工具启用树莓派上的I2C接口。

具体选项看下图：

完成后记得重启。

然后，进入命令行编辑 config.txt 文件，这是最重要的一环：

找到包含 “dtparam=i2c_arm=on” 的行，并在后面添加： i2c_arm_baudrate=400000” ，这行的意思是将i2c的传输速率设定为40KBit/s

保存并退出，重启后就大功告成了。

另外，据 BCM2835 ARM 外设说明 (第28页) 中提到 树莓派具有“快速模式(fast-mode)”的驱动， baudrate 可以在100000~400000之间取值。100000是默认值，所以我将其设置到400000就可以使树莓派启用I2C的快速模式。

---