or1200下linux的i2c(二)
2013-03-20 19:22
337 查看
这段时间开始有点小忙了,但是还是坚持学习一下linux,至于上次记得是基于linux系统自带的i2c-ocores.c文件接口写了简单的测试程序,这次就基于opencores社区上大虾写好的i2c controller总线驱动来做一下分析,这个总线驱动在openrisc-3.1\drivers\i2c\busses目录下~这个总线驱动是基于Richard Herveille编写的i2c-master的ipcore,在opencores社区上可以下到这份RTL的代码,然后打开源码里面的i2c_specs说明文档看看这个ipcores的相关操作。
openrisc-3.1\drivers\i2c\busses\i2c-ocores.c,好~Open之,
然后回想一下之前blog里面写过的关于gpio字符驱动的内容,最后一步我们是把gpio的字符驱动封装成platform机制的,所以,照板煮碗,把代码拉到最后面就可以看到i2c-ocres.c也是同样的道理。
First,定义一个platform_driver结构。
Second,初始化这个结构,指定其probe、remove等函数,并初始化其中的driver变量。
Third,实现其probe、remove等函数。
以上是platform平台驱动的步骤。
然后说明一下i2c总线驱动负责的工作是:
First,申请i2c总线控制器所用到的硬件资源(IO、中断号、内存等等)。
Second,向内核增加一个i2c_adapter数据结构表示这个总线驱动,并且实现i2c_adapter数据结构中的algo成员(即控制i2c控制器的代码)。
所以总线驱动代码的综合效果就是将上面驱动负责的工作写入platform平台驱动,并注册完成i2c总线驱动。
下面来分析一下~
首先,例化关于i2c的平台驱动,这里编写的是对应i2c的总线驱动,所以在例化i2c总线驱动时的of_match_table列表要对应在DTS设备树文件中i2c的总线控制器的compatible,在module加载入kernel时才会按照名称搜索加载i2c的总线驱动。
DTS设备树i2c描述:
总线驱动注册代码:
然后,要实现probe、remove等函数
至于有关电源管理的suspend和resume暂且忽略,内核配置中暂时不去实现。
这样就注册好平台设备驱动。
接下去就在源码中去结合注释和i2c-specs的文档好好看看通信算法处理函数,这也是我们从新开发总线驱动的时候必须去编写的代码~
首先是定义i2c_adapter和其成员变量的algo算法
其中由于这个驱动是基于中断架构的收发,结合源码继续往下看。
首先看看在probe中调用的ocores_init(),完成的是总线控制器的初始化
然后程序调用通信算法时会hold住,在中断中处理数据,然后等待事件集到来,完成通信。
另外还有两个读写寄存器的函数,相信聪明你的绝对是看得明白的~不解释了~
先到这里了,至于文章中我觉得没说明白的地方在有时间的时候会补齐的~今天要把食梦者第3季给追完啦~谢谢各位捧场啦~
openrisc-3.1\drivers\i2c\busses\i2c-ocores.c,好~Open之,
然后回想一下之前blog里面写过的关于gpio字符驱动的内容,最后一步我们是把gpio的字符驱动封装成platform机制的,所以,照板煮碗,把代码拉到最后面就可以看到i2c-ocres.c也是同样的道理。
First,定义一个platform_driver结构。
Second,初始化这个结构,指定其probe、remove等函数,并初始化其中的driver变量。
Third,实现其probe、remove等函数。
以上是platform平台驱动的步骤。
然后说明一下i2c总线驱动负责的工作是:
First,申请i2c总线控制器所用到的硬件资源(IO、中断号、内存等等)。
Second,向内核增加一个i2c_adapter数据结构表示这个总线驱动,并且实现i2c_adapter数据结构中的algo成员(即控制i2c控制器的代码)。
所以总线驱动代码的综合效果就是将上面驱动负责的工作写入platform平台驱动,并注册完成i2c总线驱动。
下面来分析一下~
首先,例化关于i2c的平台驱动,这里编写的是对应i2c的总线驱动,所以在例化i2c总线驱动时的of_match_table列表要对应在DTS设备树文件中i2c的总线控制器的compatible,在module加载入kernel时才会按照名称搜索加载i2c的总线驱动。
DTS设备树i2c描述:
i2c0: ocores@93000000 { compatible = "opencores,i2c-ocores"; reg = <0x93000000 0x8>; interrupts = <5>; regstep = <1>; clock-frequency = <40000000>; #address-cells = <1>; #size-cells = <0>; eeprom@54 { compatible = "at24"; reg = <0x54>; }; };
总线驱动注册代码:
static struct of_device_id ocores_i2c_match[] = { { .compatible = "opencores,i2c-ocores", }, {}, }; MODULE_DEVICE_TABLE(of, ocores_i2c_match); /* work with hotplug and coldplug */ MODULE_ALIAS("platform:ocores-i2c"); static struct platform_driver ocores_i2c_driver = { .probe = ocores_i2c_probe, .remove = __devexit_p(ocores_i2c_remove), .suspend = ocores_i2c_suspend, .resume = ocores_i2c_resume, .driver = { .owner = THIS_MODULE, .name = "ocores-i2c", .of_match_table = ocores_i2c_match, }, }; static int __init ocores_i2c_init(void) { return platform_driver_register(&ocores_i2c_driver); } static void __exit ocores_i2c_exit(void) { platform_driver_unregister(&ocores_i2c_driver); } module_init(ocores_i2c_init); module_exit(ocores_i2c_exit);
然后,要实现probe、remove等函数
static int __devinit ocores_i2c_probe(struct platform_device *pdev) { struct ocores_i2c *i2c; struct ocores_i2c_platform_data *pdata; struct resource *res, *res2; int ret; int i; //获取DTS文件中的IO资源(地址范围) res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0); if (!res) return -ENODEV; //获取DTS文件中的中断号资源 res2 = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0); if (!res2) return -ENODEV; //申请内存 i2c = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*i2c), GFP_KERNEL); if (!i2c) return -ENOMEM; //检查是否有足够内存 if (!devm_request_mem_region(&pdev->dev, res->start, resource_size(res), pdev->name)) { dev_err(&pdev->dev, "Memory region busy\n"); return -EBUSY; } //i2c控制器wishbone总线物理地址映射到内核地址空间 i2c->base = devm_ioremap_nocache(&pdev->dev, res->start, resource_size(res)); if (!i2c->base) { dev_err(&pdev->dev, "Unable to map registers\n"); return -EIO; } //例化一个指针指向platform_device的设备的私有数据域,这个数据从编译DTS文件时获取 pdata = pdev->dev.platform_data; if (pdata) { i2c->regstep = pdata->regstep; i2c->clock_khz = pdata->clock_khz; } else { ret = ocores_i2c_of_probe(pdev, i2c); if (ret) return ret; } //初始化i2c控制器,具体可参考i2c_specs ocores_init(i2c); //初始化等待队列,目前我还没明白这个,水平有限 init_waitqueue_head(&i2c->wait); //申请设备使用的中断号,并注册中断函数 ret = devm_request_irq(&pdev->dev, res2->start, ocores_isr, 0, pdev->name, i2c); if (ret) { dev_err(&pdev->dev, "Cannot claim IRQ\n"); return ret; } /* hook up driver to tree */ //将i2c保存到platform_device中dev成员的p成员的driver_data数据域中 platform_set_drvdata(pdev, i2c); i2c->adap = ocores_adapter; //将i2c保存到i2c_adapter中dev成员的p成员的driver_data数据域中 i2c_set_adapdata(&i2c->adap, i2c); i2c->adap.dev.parent = &pdev->dev; i2c->adap.dev.of_node = pdev->dev.of_node; /* add i2c adapter to i2c tree */ //增加i2c adapter的数据结构 ret = i2c_add_adapter(&i2c->adap); if (ret) { dev_err(&pdev->dev, "Failed to add adapter\n"); return ret; } /* add in known devices to the bus */ //如果在DTS文件中有多个共享总线驱动的从设备便会枚举出来 if (pdata) { for (i = 0; i < pdata->num_devices; i++) i2c_new_device(&i2c->adap, pdata->devices + i); } return 0; }
static int __devexit ocores_i2c_remove(struct platform_device* pdev) { //将之前保存在platform_device中dev成员的p成员的driver_data数据域中的数据取出 struct ocores_i2c *i2c = platform_get_drvdata(pdev); /* disable i2c logic */ //无效i2c总线控制器 oc_setreg(i2c, OCI2C_CONTROL, oc_getreg(i2c, OCI2C_CONTROL) & ~(OCI2C_CTRL_EN|OCI2C_CTRL_IEN)); /* remove adapter & data */ //删除完成注册的i2c_adapter i2c_del_adapter(&i2c->adap); //删除platform_device中dev成员的p成员的driver_data platform_set_drvdata(pdev, NULL); return 0; }
至于有关电源管理的suspend和resume暂且忽略,内核配置中暂时不去实现。
这样就注册好平台设备驱动。
接下去就在源码中去结合注释和i2c-specs的文档好好看看通信算法处理函数,这也是我们从新开发总线驱动的时候必须去编写的代码~
首先是定义i2c_adapter和其成员变量的algo算法
static u32 ocores_func(struct i2c_adapter *adap) { return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL; } //定义一个i2c_algorithm的数据结构,其中实现控制器通信算法master_xfer //和functionality(master_xfer通信算法支持的协议) static const struct i2c_algorithm ocores_algorithm = { .master_xfer = ocores_xfer, .functionality = ocores_func, }; //定义一个i2c_adapter,完成总线控制器的描述,并在probe中向内核注册 static struct i2c_adapter ocores_adapter = { .owner = THIS_MODULE, .name = "i2c-ocores", .class = I2C_CLASS_HWMON | I2C_CLASS_SPD, .algo = &ocores_algorithm, };
其中由于这个驱动是基于中断架构的收发,结合源码继续往下看。
首先看看在probe中调用的ocores_init(),完成的是总线控制器的初始化
//根据i2c-specs文档初始化总线控制器 //对比文档中的寄存器进行操作 static void ocores_init(struct ocores_i2c *i2c) { int prescale; //取出Control register寄存器的值,在i2c-specs中有说明~ u8 ctrl = oc_getreg(i2c, OCI2C_CONTROL); /* make sure the device is disabled */ //i2c cores禁止中断和无效总线控制器 oc_setreg(i2c, OCI2C_CONTROL, ctrl & ~(OCI2C_CTRL_EN|OCI2C_CTRL_IEN)); //设置i2c总线控制器的通信速率,在i2c-specs文档有计算公式 prescale = (i2c->clock_khz / (5*100)) - 1; //将速率写入PRERlo和PRERhi寄存器 oc_setreg(i2c, OCI2C_PRELOW, prescale & 0xff); oc_setreg(i2c, OCI2C_PREHIGH, prescale >> 8); /* Init the device */ //清除中断标志位,使能总线控制器的中断和使能总线控制器 oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, OCI2C_CMD_IACK); oc_setreg(i2c, OCI2C_CONTROL, ctrl | OCI2C_CTRL_IEN | OCI2C_CTRL_EN); }
然后程序调用通信算法时会hold住,在中断中处理数据,然后等待事件集到来,完成通信。
//发送和接收调用的总线通信算法函数 static int ocores_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num) { //在ocores_i2c中有i2c_adapter成员,而i2c_adapter成员在probe进行时 //已经由i2c_set_adapdata()保存到i2c_adapter中,所以这里取出保存在 //i2c_adapter中dev成员的p成员的driver_data数据域 struct ocores_i2c *i2c = i2c_get_adapdata(adap); //获取由应用层传入的i2c message i2c->msg = msgs; i2c->pos = 0; i2c->nmsgs = num; i2c->state = STATE_START; //根据i2c message类型是读还是写进行器件地址选择和设置LSB的读写位 oc_setreg(i2c, OCI2C_DATA, (i2c->msg->addr << 1) | ((i2c->msg->flags & I2C_M_RD) ? 1:0)); //根据i2c协议第一次是写器件地址和读写位的组合 oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, OCI2C_CMD_START); //等待事件集到来,???操作系统没学过,现在恶补 if (wait_event_timeout(i2c->wait, (i2c->state == STATE_ERROR) || (i2c->state == STATE_DONE), HZ)) return (i2c->state == STATE_DONE) ? num : -EIO; else return -ETIMEDOUT; }
//当总线控制器完成一个byte发送和接收时调用的中断函数 //因为这个驱动采用了中断的方式收发数据 static irqreturn_t ocores_isr(int irq, void *dev_id) { struct ocores_i2c *i2c = dev_id; ocores_process(i2c); return IRQ_HANDLED; }
//中断处理函数的处理过程,目前没认真整理过,根据i2c通信协议再好好看看 //然后有时间再总结出来 static void ocores_process(struct ocores_i2c *i2c) { struct i2c_msg *msg = i2c->msg; u8 stat = oc_getreg(i2c, OCI2C_STATUS); if ((i2c->state == STATE_DONE) || (i2c->state == STATE_ERROR)) { /* stop has been sent */ oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, OCI2C_CMD_IACK); wake_up(&i2c->wait); return; } /* error? */ if (stat & OCI2C_STAT_ARBLOST) { i2c->state = STATE_ERROR; oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, OCI2C_CMD_STOP); return; } if ((i2c->state == STATE_START) || (i2c->state == STATE_WRITE)) { i2c->state = (msg->flags & I2C_M_RD) ? STATE_READ : STATE_WRITE; if (stat & OCI2C_STAT_NACK) { i2c->state = STATE_ERROR; oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, OCI2C_CMD_STOP); return; } } else msg->buf[i2c->pos++] = oc_getreg(i2c, OCI2C_DATA); /* end of msg? */ if (i2c->pos == msg->len) { i2c->nmsgs--; i2c->msg++; i2c->pos = 0; msg = i2c->msg; if (i2c->nmsgs) { /* end? */ /* send start? */ if (!(msg->flags & I2C_M_NOSTART)) { u8 addr = (msg->addr << 1); if (msg->flags & I2C_M_RD) addr |= 1; i2c->state = STATE_START; oc_setreg(i2c, OCI2C_DATA, addr); oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, OCI2C_CMD_START); return; } else i2c->state = (msg->flags & I2C_M_RD) ? STATE_READ : STATE_WRITE; } else { i2c->state = STATE_DONE; oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, OCI2C_CMD_STOP); return; } } if (i2c->state == STATE_READ) { oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, i2c->pos == (msg->len-1) ? OCI2C_CMD_READ_NACK : OCI2C_CMD_READ_ACK); } else { oc_setreg(i2c, OCI2C_DATA, msg->buf[i2c->pos++]); oc_setreg(i2c, OCI2C_CMD, OCI2C_CMD_WRITE); } }
另外还有两个读写寄存器的函数,相信聪明你的绝对是看得明白的~不解释了~
//这两个函数没什么好解释的了,大家都能看得懂的了 //至于regstep在DTS文件中定义(寄存器的步长),对应的i2c-specs中寄存器步长为1 static inline void oc_setreg(struct ocores_i2c *i2c, int reg, u8 value) { iowrite8(value, i2c->base + reg * i2c->regstep); } static inline u8 oc_getreg(struct ocores_i2c *i2c, int reg) { return ioread8(i2c->base + reg * i2c->regstep); }
先到这里了,至于文章中我觉得没说明白的地方在有时间的时候会补齐的~今天要把食梦者第3季给追完啦~谢谢各位捧场啦~
相关文章推荐
- or1200下linux的i2c(一)
- OpenRisc-19-or1200下linux的i2c(一)
- or1200下linux的i2c(二)
- OpenRisc-20-or1200下linux的i2c(二)
- or1200下linux的i2c(一)
- OpenRisc-19-or1200下linux的i2c(一)
- OpenRisc-20-or1200下linux的i2c(二)
- OpenRisc-18-or1200下linux简单gpio字符设备驱动
- or1200下linux简单gpio字符设备驱动
- OpenRisc-18-or1200下linux简单gpio字符设备驱动
- Android or Linux 的休眠与唤醒
- Linux下查看显示器输出状态以及修改显示器工作模式(复制 or 扩展)
- 在Linux中执行.sh脚本,异常/bin/sh^M: bad interpreter: No such file or directory。
- Linux Or Unix 下安装git进行版本控制!
- 基于Linux的I2C驱动组成结构
- linux下/dev/dsp:No such file or directory解决方法
- Linux驱动子系统之I2C(2) .
- linux下I2C驱动架构全面分析
- linux i2c子系统代码分析5 ---操作函数i2c_new_device i2c_new_probed_device i2c_register_board_info介绍