i2c驱动之i2c-dev驱动

i2c的设备驱动可以直接利用内核提供的i2c-dev.c文件提供的ioctl函数接口在应用层实现对i2c设备的读写，但是在应用层使用ioctl函数对应用程序员要求较高，需要自行构建msg结构体，必须了解设备的操作流程，时序之类的。

另外i2c设备的驱动也可以通过普通的设备驱动实现，像往常的驱动一样实现，然后在应用层就可以像读取普通文件一样操作，无需再考虑读写时序。其实普通的设备驱动也可以用两种方法实现，1）构建字符设备驱动，在open,read,write等函数中直接操作i2c总线的相关寄存器来读写i2c设备，但是这种方法因平台不同，设备不同都要重新写驱动，2）在设备驱动中调用i2c-core.c提供的i2c_transfer函数来实现和i2c设备的通信，这样只要对不同的设备写不同的驱动就行了。

下面就分别对i2c-dev驱动、普通设备驱动方法1和普通设备驱动方法2来介绍一下，共分为博客的三篇文章：1）i2c驱动之i2c-dev驱动，2）普通设备驱动1，3）普通设备驱动方法2（推荐方法）。

关于i2c设备驱动，自己在理解的过程中感觉比较好的资料的连接：

linux下I2C驱动架构全面分析 、 深入源代码设计i2c驱动 、 宋宝华老师i2c驱动架构视频

在/linux-2.6.32.2/drivers/i2c目录下

----Algos/ 一些i2c总线适配器通信的算法，个人感觉是用I/O口模拟实现i2c通信的算法

----Busses/ I2C总线驱动的方法，对应于s3c2440适配器驱动的文件是I2c-s3c2410.c

----Chips/ I2C设备驱动，具体到某个设备，比如at24c08等

----I2c-boardinfo.c

----I2c-core.c I2C核心文件，用于联系设备驱动和总线驱动，作为一个桥梁，有用的函数i2c_add_addapter

i2c_add_driver，和i2c_transfer函数

----I2c-dev.c 通用的i2c设备驱动

----Kconfig

----Makefile

开始在内核编译i2c-dev通用驱动

1）在linux-2.6.32.2/内核目录下make menuconfig，选择如下Device Drivers



2）进入Device Drivers目录，选择I2C Support，表示编译I2C驱动模块，会将i2c-core.c编译成模块文件i2c-core.ko



3）进入I2C support



4）选择模块化编译I2C device interface "M"，则会将i2c-dev.c编译成i2c-dev.ko



5）选择I2C Hardware Bus support，并进入



选择s3c2410 I2c Driver则会将i2c-s3c2410.c编译成i2c-s3c2410.ko驱动模块



6）选择Miscellaneous I2c Chip Support，并进入



会提示让你选择编译具体的设备驱动，因为这里我们采用内核提供的通用设备驱动i2c-dev，所以这里的驱动就暂时不编译了



以上编译总共得到了3个驱动文件i2c-core.ko，i2c-dev.ko，i2c-s3c2410.ko

将这三个模块insmod到内核中，顺序是i2c-core.ko，i2c-s3c2410.ko，i2c-dev.ko，会自动创建/dev/i2c/0设备节点，然后就可以直接调用/dev/i2c/0文件节点进行访问设备了

之后应用程序员可以利用下面两种ioctl函数

ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);或者

ioctl(file,I2C_SMBUS,&args);

进行与i2c设备通信了。

验证i2c应用程序：

/*
//作者:王磊
//日期:2013.11.17
//文件功能:实现ioctl函数调用，并操作i2c设备/dev/i2c/0进行读写数据
//可以用i2c -r来检验数据是否已写入
*/
#include<stdio.h>
#include<linux/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ioctl.h>
#include<errno.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<linux/i2c.h>
#include<linux/i2c-dev.h>

int main(int argc, char** argv)
{
struct i2c_rdwr_ioctl_data work_queue;

unsigned int slave_address,reg_address,dat;
unsigned int fd;
int ret;
char select;

fd=open("/dev/i2c/0",O_RDWR);
if(!fd)
{
printf("error on opening the device file\n");
exit(1);
}
ioctl(fd,I2C_TIMEOUT,2);//超时时间
ioctl(fd,I2C_RETRIES,1);//重复次数

//nmsgs决定了有多少start信号,一个msgs对应一个start信号,但这个start信号又不能适用于repeat start
//在nmsg个信号结束后总线会产生一个stop
work_queue.nmsgs = 1;
work_queue.msgs = (struct i2c_msg *)malloc(work_queue.nmsgs * sizeof(work_queue.msgs));
if(!work_queue.msgs)
{
printf("memory alloc failed");
close(fd);
exit(1);
}

slave_address = 0x50;//24c08的访问地址是101000b
printf("please select:w or r?\n");
scanf("%c", &select);
if('w' == select)
{
printf("please input:address,dat?(example:0x00,0x00)\n");
scanf("%x,%x", ®_address, &dat);
//往i2c里面写数据
printf("began to write\n");
work_queue.nmsgs  = 1;
(work_queue.msgs[0]).len = 2;//buf的长度
(work_queue.msgs[0]).flags = 0;//write
(work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;//设备地址
(work_queue.msgs[0]).buf = (unsigned char *)malloc(2);
(work_queue.msgs[0]).buf[0] = reg_address;//写的地址
(work_queue.msgs[0]).buf[1] = dat;//你要写的数据

ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);
if(ret < 0)
printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret);
}
else if('r' == select)
{
printf("please input:address?(example:0x00)\n");
scanf("%x", ®_address);
//从i2c里面读出数据
printf("began to read:");
work_queue.nmsgs  = 1;
//先设定一下地址
(work_queue.msgs[0]).flags = 0;//write
(work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;
(work_queue.msgs[0]).len = 1;
(work_queue.msgs[0]).buf = (unsigned char *)malloc(1);
(work_queue.msgs[0]).buf[0] = reg_address;//因为上面buf已经分配过了
ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);
if(ret < 0)
printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret);

//因为i2c-dev不支持repeat start，所以只能将读数据操作中的写地址和读数据分为两次消息。
//然后从刚才设定的地址处读
work_queue.nmsgs  = 1;
(work_queue.msgs[0]).flags = I2C_M_RD;
(work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;
(work_queue.msgs[0]).len = 1;
(work_queue.msgs[0]).buf[0] = 0;//初始化读缓冲
ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);
if(ret < 0)
printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret);
printf("reg_address=0x%2x,dat=0x%2x\n", reg_address, work_queue.msgs[0].buf[0]);
}
close(fd);
free((work_queue.msgs[0]).buf);
free(work_queue.msgs);
return 0;

}