从总线模型看IIC架构

1、IIC总线：

struct bus_type i2c_bus_type = {

.name= "i2c",

.match= i2c_device_match,

.probe
= i2c_device_probe,

.remove
= i2c_device_remove,

.shutdown
= i2c_device_shutdown,

.pm = &i2c_device_pm_ops,

};

调用位置iic-core.c：

i2c_init(void)

retval = bus_register(&i2c_bus_type);

IIC设备模型：

i2c_new_device（i2c_client结构体）

i2c_register_adapter（i2c_adapter结构体）

IIC驱动模型：

i2c_register_driver（i2c_driver结构体）

前两者是设备模型，后一个是驱动模型。

2、i2c_register_adapter是适配器，对应我们开发板的IIC控制器：

adap->dev.bus = &i2c_bus_type;

adap->dev.type = &i2c_adapter_type;

而i2c_new_device是我们的IIC设备了，如IIC芯片：

client->dev.bus = &i2c_bus_type;

client->dev.type = &i2c_client_type;

最后i2c_register_driver是我们的IIC驱动，一般由i2c_add_driver进行包装，使用的结构体是i2c_driver，这个主要用来实现IIC协议。

3、现在我们来看框架：

i2c_register_driver驱动注册过程：

static struct i2c_driver at24_driver = {

.driver = {

.name = "at24",

.owner = THIS_MODULE,

},

.probe = at24_probe,

.remove = __devexit_p(at24_remove),

.id_table = at24_ids,

};

然后通过i2c_add_driver(&at24_driver)注册：

i2c_register_driver

res = driver_register(&driver->driver); //挂到IIC总线驱动链表，从IIC设备链表进行匹配，注意这里只针对IIC设备，对IIC适配器没有用，这点看IIC总线匹配函数就知道。匹配成功的话，调用驱动probe函数，由于当前没有IIC设备，所以不会调用。

2、IIC设备注册过程：

首先是适配器，因为适配器是IIC控制器，是核心所在。注意适配器有编号的adapter->nr，IIC设备是根据编号来挂到适配器的。

这部分是通过平台总线模型来实现的，所以这部分是驱动工程师负责的地方，具体如下：

平台设备：

static struct resource s3c_i2c_resource[] = {

[0] = {

.start = S3C_PA_IIC1,

.end = S3C_PA_IIC1 + SZ_4K - 1,

.flags = IORESOURCE_MEM,

},

[1] = {

.start = IRQ_IIC1,

.end = IRQ_IIC1,

.flags = IORESOURCE_IRQ,

},

};

struct platform_device s3c_device_i2c1 = {

.name = "s3c-i2c",

.id = 1,

.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_i2c_resource),

.resource
= s3c_i2c_resource,

};

而平台驱动：

static struct platform_driver s3c24xx_i2c_driver = {

.probe
= s3c24xx_i2c_probe,

.remove
= s3c24xx_i2c_remove,

.id_table
= s3c24xx_driver_ids,

.driver
= {

.owner
= THIS_MODULE,

.name = "s3c-i2c",

.pm = S3C24XX_DEV_PM_OPS,

},

};

这样以匹配就调用s3c24xx_i2c_probe函数：

s3c24xx_i2c_probe函数任务：

1、设置s3c24xx_i2c结构体：

i2c->adap.algo = &s3c24xx_i2c_algorithm; //底层操作函数，主要包括传输函数等。

获取硬件信息填充结构体，注册中断

platform_set_drvdata(pdev, i2c);

2、ret = i2c_add_numbered_adapter(&i2c->adap); //通过i2c_register_adapter注册适配器，

注意i2c_add_numbered_adapter里的i2c_scan_static_board_info函数，这个函数回去__i2c_board_list链表找是否有IIC设备使用了本适配器，如果有要挂到本适配器，而该链表是通过i2c_register_board_info函数来实现的！所以对于IIC设备的注册有多种方式，一种直接i2c_new_device，一种就是这种情况，通过i2c_register_board_info函数实现，不过还有其他方式，这里就略去。再者i2c_add_numbered_adapter会调用device_register进而和IIC总线驱动匹配，不过不会匹配成功的，原因如下：

i2c_device_match

i2c_verify_client(dev);

(dev->type == &i2c_client_type)? to_i2c_client(dev): NULL; //适配器dev->type =i2c_adapter_type，返回NULL，不进行匹配！！

接着就是IIC设备注册，针对于IIC芯片之类的：

i2c_new_device(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_board_info const *info)

1、设置struct i2c_client*client;结构体

client->adapter = adap; //适配器

client->addr = info->addr;//地址

status = i2c_check_client_addr_validity(client); //检查地址是否有效，手段：发一个开始信号看看对方是否回应

strlcpy(client->name, info->type, sizeof(client->name)); //设备名字

status = device_register(&client->dev); 这个就重要啦，又来匹配了，并且IIC驱动前面已经有了，所以匹配成功，调用驱动的probe函数！

2、要先填充i2c_board_info结构体，然后实现第1的赋值。

现在看看驱动的probe函数：

at24_probe：

1、struct at24_data *at24设置

at24->bin.read = at24_bin_read; //最终将会调用底层的读函数

at24->bin.write = at24_bin_write;

err = sysfs_create_bin_file(&client->dev.kobj, &at24->bin); //通过创建文件实现读写，这个例子比较特殊，我们可以实现为file_operation来读写（创建设备文件）。

i2c_set_clientdata(client, at24); //at24放到clien结构体里的私有数据。

到这里就OK了。

总结一下：

IIC适配器注册：

适配器对应于我们的IIC控制器，通过平台总线实现的，主要就是硬件相关的操作，尤其是底层的读写操作之类的，这些操作供给IIC驱动层的操作函数调用。

IIC的设备注册：

strlcpy(info.type, "wm8990", I2C_NAME_SIZE); //设置i2c_board_info



adapter = i2c_get_adapter(setup->i2c_bus); //这点说明适配器必须先注册，设备是挂在适配器上



client = i2c_new_device(adapter, &info); //注册设备，挂到适配器，匹配IIC总线的驱动，如果存在调用驱动probe



i2c_put_adapter(adapter)

IIC驱动注册：

static int __init at24_init(void)

{

io_limit = rounddown_pow_of_two(io_limit);

return i2c_add_driver(&at24_driver); //i2c_driver结构体

}



实现了协议层的操作：

static ssize_t at24_read(struct at24_data *at24,

char *buf, loff_t off, size_t count)

{



}

static ssize_t at24_write(struct at24_data *at24, const char *buf, loff_t off,

size_t count)

{



}

这些操作基底要靠适配器的底层来实现传输

最后一点：设备节点也是交给驱动层来实现

工作流程：

1、IIC驱动和IIC设备匹配，获取设备地址和名字等；

2、操作设备节点从IIC驱动函数集开始，这些最终要依靠适配器的底层操作来支撑完成！！

IIC设备层：地址和名字等

IIC驱动层：IIC协议

IIC适配器层：底层实现