本文简要介绍I2C和SCCB的关系，并说明如何使用Zephyr的i2c驱动SCCB设备。

本文通过分析I2C和SCCB协议内容，说明为何I2C可以用于驱动SCCB设备，并给出了Zephyr下的实现代码。
本文所介绍的I2C和SCCB协议内容只是为了说明为何I2C可以驱动SCCB设备，这些内容只是其原本协议的一小部分，更多详细的内容请参考文后链接。

I2C和SCCB

由于SCCB在数据传输上几乎和I2C一致，大多数情况下大家都将SCCB当作I2C来使用，其实质上二者还是有一定区别的。

I2C

I2C是飞利浦推出的一种总线协议，最早是在使用在电视上的设备，后面被推广到其它设备。I2C总线由SDA和SCL两条线组成，SDA传输数据信号，SCL传输时钟信号，数据在Master和Salve进行双向同步传输。

I2C的基本信号

起始位：Master发送，开始一次传输，SCL高，SDA从高到底
结束位：Master发送，结束一次传输，SCL高，SDA从低到高
数据位：Master/Salve发送，有效数据bit，SCL高时，SDA的数据有效
ACK：Salve每接收到一个字节发送一个ACK，SCL高，SDA低
NACK：Master/Salve不再接收下一个字节，SCL高，SDA高

I2C的传输

I2C最基本的两种传输结构如下
写数据

起始位+7bit从设备地址+1bit 0 + 1bit ACK + N*(8bit数据 + 1bit ACK) + 8bit数据 + 1bit ACK/NACK + 停止位

读数据

起始位+7bit从设备地址+1bit 1 + 1bit ACK + N*(8bit数据 + 1bit ACK) + 8bit数据 + 1bit NACK + 停止位

可见在传输过程中：第一个字节的高7bit指定Salve地址，最低的1bit指定读写方向，0表示写，1表示读。每发送/接收一个字节，就需要有一个ACK。最后一个字节传输完后有一个ACK/NACK，如果是Master写ACK和NACK可选，如果是Master读必须是NACK。

SCCB

SCCB全称叫Serial Camera Control Bus,是OmniVision推出专门用于摄像头控制的总线协议，在数据通信格式上和I2C非常类似，但SCCB和I2C是两个不一样的协议。

硬件

SCCB总线在硬件上是三线，除了数据和时钟外还有一条片选信号

SCCB在简化情况下，可以只使用时钟和数据两条信号线，这也是可以将SCCB当作I2C使用的原因之一。

SCCB的基本信号

SCCB和I2C一样有起始位，结束位，数据位。
SCCB没有定义ACK和NACK。在SCCB Master写完8bit数据后, 第9bit时Salve会可以选择将数据线拉低，也可以选择让数据线处于浮动状态，数据线处于浮动状态的情况下Master并不会取读(关心)第9bit，因此叫Don’t Care bit。在SCCB Master在读完8bit数据后,第9bit把数据线拉高，叫做NA。
OV的摄像头支持Don’t care bit拉低，在这种情况下Don’t care与I2C的ACK的定义一致。而NA与I2C的NACK定义一致。这也就是为什么可以用I2C来驱动SCCB设备的原因。
但请注意，Don’t care bit有第二种用法，Salve让Don’t care处于浮动时，Salve接收发生错误时会在内部寄存器记录该错误状态，SCCB Master可以通过主动读该寄存器了解传输是否成功。该部分内容可以阅读SCCB spec进行详细了解.

SCCB的传输

SCCB将传输定义为3种: Phase 3, Phase 2 write, Phase 2 read，
Phase 3传输3个字节，用于写数据：

Phase 2 write传输2个字节，用于写访问的寄存器地址

Phase 2 read传输2个字节，用于读访问的寄存器地址

通常情况下Phase2 Write后跟随Phase2 Read来完成一次SCCB完整的读。

I2C驱动SCCB

通过上面的分析，可以得到以下结论：SCCB简化为2线通信后，当Salve支持Don’t care bit 数据信号拉低，SCCB的基本信号和I2C完全一致，而SCCB的传输可以视作I2C传输的组合。那么在Zephyr下我们就可以使用I2C来驱动这种SCCB设备了。

有了前面的分析原理，代码实现很简单，见下面注释：

int sccb_write(struct device *i2c, unsigned char addr,
				unsigned int reg_addr,
                unsigned char reg_addr_size,
				unsigned char *buf,
				unsigned char size)
{
    //直接实现phase 3

	struct i2c_msg msgs[2];
	msgs[0].buf = (uint8_t *)&reg_address;
	msgs[0].len = reg_addr_size;
	msgs[0].flags = I2C_MSG_WRITE;

	msgs[1].buf = (uint8_t *)buf;
	msgs[1].len = size;
	msgs[1].flags = I2C_MSG_WRITE | I2C_MSG_STOP;

	return i2c_transfer(i2c, msgs, 2, addr);
}

int sccb_read(struct device *i2c, unsigned char addr,
				unsigned int reg_addr,
                unsigned char reg_addr_size,
				unsigned char *buf,
				unsigned char size)
{
	struct i2c_msg msgs[2];

    //Phase 2写
	msgs[0].buf = (uint8_t *)&reg_address;
	msgs[0].len = reg_addr_size;
	msgs[0].flags = I2C_MSG_WRITE | I2C_MSG_STOP;

    //Phase 2读
	msgs[1].buf = (uint8_t *)buf;
	msgs[1].len = size;
	msgs[1].flags = I2C_MSG_READ | I2C_MSG_STOP | I2C_MSG_RESTART;

	return i2c_transfer(i2c, msgs, 2, addr);
}

实际运行在OV7725上面的时序图：
写寄存器，典型的Phase 3

读寄存器，Phase 2 Write + Phase 2 Read

参考

https://www.nxp.com/docs/en/user-guide/UM10204.pdf
http://www4.cs.umanitoba.ca/~jacky/Teaching/Courses/74.795-LocalVision/ReadingList/ov-sccb.pdf