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2013-04-23 09:04 281 查看

Linux IIC驱动笔记

最近看了百问网的linux驱动视频，关于IIC部分总结如下：

一、IIC 驱动框架

应用层 open read write

——————————————————

驱动层

IIC设备驱动（drv_open drv_read drv_write）

IIC总线驱动

——————————————————

硬件（例如：AT24C02 ）

IIC设备驱动的drv_open、drv_read、drv_write分别对应应用层得open 、read、write等函数的接口，知道传递的数据的具体含义。在内核源代码的drivers/i2c/chips目录中，有很多IIC设备驱动程序。

IIC总线驱动用于识别IIC设备，提供读写函数，提供如何收发数据，但是不知道数据的具体含义。在内核源代码的drivers/i2c/busses/目录中有很多IIC总线驱动，例如S3C2440，对应i2c-s3c2410.c。

总线设备驱动模型

bus

i2c_add_adapter i2c_add_driver

(1)dev driver(2)

(1) i2c总线驱动程序功能（以drivers/i2c/busses/i2c-s3c2410.c为例）：

<1>定义分配一个 struct s3c24xx_i2c *i2c的结构体，在该结构体包含一个i2c_adapter的结构体：

static struct s3c24xx_i2c s3c24xx_i2c ={

.lock =__SPIN_LOCK_UNLOCKED(s3c24xx_i2c.lock),

.wait =__WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(s3c24xx_i2c.wait),

.tx_setup =50,

.adap ={

.name ="s3c2410-i2c",

.owner =THIS_MODULE,

.algo =&s3c24xx_i2c_algorithm,

.retries =2,

.class =I2C_CLASS_HWMON,

},

};

在这个结构体中，最重要的是algo算法！

在 s3c24xx_i2c_algorithm中，最重要的是s3c24xx_i2c_xfer函数，实现了数据的收发功能。

static const struct i2c_algorithm s3c24xx_i2c_algorithm ={

.master_xfer =s3c24xx_i2c_xfer,

.functionality =s3c24xx_i2c_func,

};

<2> i2c_add_adapter 函数 对adapter进行注册

i2c_add_adapter 作用

将adapter放入链表；

调用driver中的attach_adapter函数；

在attach_adapte调用i2c_probe函数。

[b]用adapter的master_xfer发信号，确定有没有该设备，如果有，调用i2c_probe中的定义的发现这个设备后要调用的函数！

（2）i2c设备驱动程序功能（以drivers/i2c/chip/eeprom.c为例）：

[/b]分配构造一个i2c_driver

static struct i2c_driver eeprom_driver ={

.driver= {

.name ="eeprom",

},

.id =I2C_DRIVERID_EEPROM,

.attach_adapter =eeprom_attach_adapter,

.detach_client =eeprom_detach_client,

};

.attach_adapter 成员表示调用adapter连接设备，

使用i2c_add_driver函数将i2c_driver放入链表,，

从adapter链表取出适配器调用driver的attach_adapter函数,在attach_adapter中调用i2c_probe函数，用adapter的master_xfer发信号，确定有没有该设备，如果有，调用i2c_probe中的定义的发现这个设备后要调用的函数！

二、怎么写I2C设备驱动程序 !!!!!!!!!!!!!!!

1. 分配一个i2c_driver结构体。

2. 设置attach_adapte函数和detach_client函数。

attach_adapter直接调用i2c_probe(adap, 设备地址, 发现这个设备后要调用的函数);

detach_client表示卸载这个驱动后,如果之前发现能够支持的设备,则调用它来清理

3. 注册：使用i2c_add_driver来注册。

三、以at24cxx.c为例介绍一下i2c驱动的编写

Linux内核版本：linux-2.6.22.6

开发板：mini2440

建立一个at24cxx.c的文件

包含头文件如下：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

1、首先定义出入口和出口函数，定义一个结构体 i2c_driver at24cxx_driver包括driver->name、attach_adapter和detach_client三个成员，在at24cxx_init中使用i2c_add_driver注册该驱动，在at24cxx_exit中使用i2c_del_driver卸载该驱动。

代码如下：

static struct i2c_driver at24cxx_driver = {

.driver= {

.name ="at24cxx",

},

.attach_adapter =at24cxx_attach,

.detach_client =at24cxx_detach,

};

static int at24cxx_init(void)

{

i2c_add_driver(&at24cxx_driver);

return0;

}

static void at24cxx_exit(void)

{

i2c_del_driver(&at24cxx_driver);

}

module_init(at24cxx_init);

module_exit(at24cxx_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

2、具体实现at24cxx_attach函数。执行i2c_add_driver(&at24cxx_driver)后，如果内核中已经注册了i2c适配器，则顺序调用这些适配器来连接我们的i2c设备，此过程是通过调用i2c_driver中的attach_adapter方法完成的。代码如下：

static unsigned short ignore[] ={ I2C_CLIENT_END }; //????

static unsigned short normal_addr[] = { 0x50, I2C_CLIENT_END};

static struct i2c_client_address_data addr_data ={

.normal_i2c = normal_addr,

.probe =ignore,

.ignore =ignore,

};

static int at24cxx_attach(struct i2c_adapter*adapter)

{

return i2c_probe(adapter,&addr_data, at24cxx_detect);

}

3、具体实现at24cxx_detect函数，在at24cxx_attach函数中，调用i2c_probe函数，i2c_probe探测到设备后，调用at24cxx_detect函数，并把探测的地址作为参数输入。在 at24cxx_detect函数中，构造一个i2c_client结构体用于收发I2C数据，调用i2c_attach_client将client和adapter关联！然后注册字符驱动设备，用于读写IIC数据

。

struct i2c_client *at24cxx_client;

static int major;

static struct class *cls;

static struct file_operations at24cxx_fops ={

.owner= THIS_MODULE,

.read =at24cxx_read,

.write= at24cxx_write,

};

static int at24cxx_detect(struct i2c_adapter *adapter,int address, int kind)

{

printk("at24cxx_detect\n");

at24cxx_client= kzalloc(sizeof(struct i2c_client), GFP_KERNEL);

at24cxx_client->addr =address;

at24cxx_client->adapter = adapter;

at24cxx_client->driver =&at24cxx_driver;

strcpy(at24cxx_client->name,"at24cxx");

i2c_attach_client(at24cxx_client);

major= register_chrdev(0, "at24cxx", &at24cxx_fops);

cls= class_create(THIS_MODULE, "at24cxx");

class_device_create(cls,NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "at24cxx");

return0;

}

4、剩下的就是具体实现at24cxx_write和at24cxx_read了！

在at24cxx_write中：

使用copy_from_user(val, buf,2)获得用户空间传入的要写入的寄存器地址和寄存器数据。构造一个写消息，通过i2c_transfer()函数完成消息的传递，最终写入相应寄存器数值。

在at24cxx_read中

使用copy_from_user(&address, buf,1);获得用户空间传入的要读出的寄存器地址，构造一个读消息，一个写消息，通过i2c_transfer()函数完成消息的传递，读出相应寄存器数值，通过copy_to_user(buf,&data, 1)发送给应用层

static ssize_t at24cxx_write(struct file *file, const char __user*buf, size_t size, loff_t *offset)

{

unsignedchar val[2];

struct i2c_msg msg[1];

intret;

if(size != 2)

return-EINVAL;

copy_from_user(val,buf, 2);

msg[0].addr =at24cxx_client->addr;

msg[0].buf =val;

msg[0].len =2;

msg[0].flags=0;

ret= i2c_transfer(at24cxx_client->adapter, msg, 1);

if(ret == 1)

return2;

else

return-EIO;

}

static ssize_t at24cxx_read(struct file *file, char __user *buf,size_t size, loff_t * offset)

{

unsignedchar address;

unsignedchar data;

struct i2c_msg msg[2];

intret;

if(size != 1)

return-EINVAL;

copy_from_user(&address,buf, 1);

msg[0].addr =at24cxx_client->addr;

msg[0].buf =&address;

msg[0].len =1;

msg[0].flags=0;

msg[1].addr =at24cxx_client->addr;

msg[1].buf =&data;

msg[1].len =1;

msg[1].flags=I2C_M_RD;

ret= i2c_transfer(at24cxx_client->adapter, msg, 2);

if(ret == 2)

{

copy_to_user(buf,&data, 1);

return1;

}

else

return-EIO;

}

5、at24cxx_detach是调用内核中注册的适配器 来 断开我们注册过的i2c设备。

static int at24cxx_detach(struct i2c_client *client)

{

printk("at24cxx_detach\n");

class_device_destroy(cls,MKDEV(major, 0));

class_destroy(cls);

unregister_chrdev(major,"at24cxx");

i2c_detach_client(client);

kfree(i2c_get_clientdata(client));

return0;

}

6应用程序

首先使用fd = open("/dev/at24cxx", O_RDWR)打开at24cxx设备文件，通过传入的参数“r”“w”来判断是读寄存器还是写寄存器，如果是读寄存器，则调用read(fd,buf, 1)完成读取，如果是写寄存器，则调用write(fd, buf, 2)完成写入。

#include

#include

#include

#include

#include

#include

void print_usage(char *file)

{

printf("%sr addr\n", file);

printf("%sw addr val\n", file);

}

int main(int argc, char **argv)

{

intfd;

unsignedchar buf[2];

if((argc != 3) && (argc != 4))

{

print_usage(argv[0]);

return-1;

}

fd= open("/dev/at24cxx", O_RDWR);

if(fd < 0)

{

printf("can'topen /dev/at24cxx\n");

return-1;

}

if(strcmp(argv[1], "r") ==0)

{

buf[0]= strtoul(argv[2], NULL, 0);

read(fd,buf, 1);

printf("data:%c, %d, 0x%2x\n", buf[0], buf[0], buf[0]);

}

elseif (strcmp(argv[1], "w") ==0)

{

buf[0]= strtoul(argv[2], NULL, 0);

buf[1]= strtoul(argv[3], NULL, 0);

write(fd,buf, 2);

}

else

{

print_usage(argv[0]);

return-1;

}

return0;

}

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