Linux I2C驱动（2）

ゝ一世哀愁。 2022-06-18 03:36 128阅读 0赞

**1.Linux I2C驱动流程**

①提供I2C适配器的硬件驱动，探测、初始化I2C适配器（申请I2C的地址中断号等），驱动CPU控制的I2C适配器从硬件上产生各种信号以及处理I2C中断等

②提供I2C适配器的algorithm，用具体适配器的xxx\_xfer（）函数填充i2c\_algorithm的master\_xfer指针，并把i2c\_algorithm指针赋值给i2c\_adapter的algo指针

③实现I2C设备驱动与i2c\_driver接口，用具体设备yyy的yyy\_attach\_adapter()函数指针、yyy\_detach\_client()函数指针和yyy\_command()函数指针的赋值给i2c\_driver的attach\_adapter、datach\_adapter和datach\_client指针。

④实现i2c设备驱动的文件操作接口，即实现具体设备yyy的yyy\_read()、yyy\_write()和yyy\_ioctl()等。

**2.I2C总线驱动**

(1)I2C适配器驱动加载:

①初始化I2C适配器所使用的硬件资源，如申请I/O地址，中断号等。

②通过i2c\_add\_adapter()添加i2c\_adapter的数据结构，当然这个i2c\_adapter数据机构以及被xxx适配器的相应函数指针所初始化。

(2) I2C适配器驱动卸载:

①释放i2c适配器所使用的硬件资源，如释放I/O地址，中断号等。

②通过i2c\_del\_adapter()删除i2c\_adapter的数据机构

1.  static int \_\_init i2c\_adapter\_xxx\_init(void)  
    
2.  \{   
    
3.      Xxx\_adapter\_hw\_init();  
    
4.      i2c\_add\_adapter(&xxx\_adapter);  
    
5.  \}  
    
6.  static void \_\_exit i2c\_adapter\_xxx\_exit(void)  
    
7.  \{   
    
8.      xxx\_adapter\_hw\_free();  
    
9.      i2c\_del\_adapter(&xxx\_adapter);  
    
10. \}

I2C总线通信方法，i2c\_algorithm的master\_xfer()和functionality()函数。

Functionality()函数非常简单，用于返回algorithm所支持的通信协议，如I2C\_FUNC\_I2C,I2C\_FUNC\_10BIT\_ADDR,I2C\_FUNC\_SMBUS\_READ\_BYTE

master\_xfer() 函数的I2C适配器上完成传递给它的i2c\_msg数组中的每个i2c消息，是 真正操作硬件的函数 。

**3.I2C设备驱动**

主要使用两个文件结构i2c\_driver和i2c\_client，填充其中成员，并添加到总线上。I2c\_client一般被包含在设备的私有信息结构体上，而i2c\_driver一般被定义为全局变量并初始化。

1.  /\* This is the driver that will be inserted \*/  
    
2.  static struct i2c\_driver msg213x\_ts\_driver = \{   
    
3.      .driver = \{   
    
4.          .name    = "msg213x\_ts",  
    
5.      \},  
    
6.      .id        = I2C\_DRIVERID\_MSG213X,  
    
7.      .attach\_adapter    = msg213x\_ts\_attach\_adapter,  
    
8.      .detach\_client    = msg213x\_ts\_detach\_client,  
    
9.      .command = msg213x\_ts\_command,  
    
10. \};

(1)I2C设备驱动的模块加载

①通过register\_chrdev()注册包含I2C的字符设备

②通过I2C核心的i2c\_add\_driver()函数添加i2c\_driver

(2)I2C设备驱动的模块卸载

①通过I2C核心的i2c\_del\_driver()函数添加i2c\_driver

②通过unregister\_chrdev()函数注销字符设备

i2c\_driver成员函数，当i2c\_add\_driver(&yyy\_driver)执行的时候会引发i2c\_driver结构体中的yyy\_attach\_adapter()函数的执行，可以在yyy\_attach\_adapter()函数里探测物理设备，为了实现探测，yyy\_attach\_adapter()也只需简单的调用i2c\_probe()函数

1.  static int msg213x\_ts\_attach\_adapter(struct i2c\_adapter \*adapter)  
    
2.  \{   
    
3.      return i2c\_probe(adapter, &addr\_data, msg213x\_ts\_detect);  
    
4.  \}

第一个参数adapter是适配器指针，第二个参数是要探测的地址，第三个参数是探测函数。

关于探测地址，我手头2.6.21版内核数据结构定义如下

1.  int i2c\_probe(struct i2c\_adapter \*adapter,  
    
2.       struct i2c\_client\_address\_data \*address\_data,  
    
3.       int (\*found\_proc) (struct i2c\_adapter \*, int, int))  
    
4.    
    
5.  struct i2c\_client\_address\_data \{   
    
6.      unsigned short \*normal\_i2c;  
    
7.      unsigned short \*probe;  
    
8.      unsigned short \*ignore;  
    
9.      unsigned short \*\*forces;  
    
10. \};

我直接用全局参数&addr\_data，并且在本文件有如下变量

static unsigned short normal\_i2c\[\] = \{ 0x26,I2C\_CLIENT\_END \};

适配器可以正确访问0x26设备，这个地址如何定义的，我没想明白。

i2c\_probe()函数引发msg213x\_ts\_detect()的调用，可以在msg213x\_ts\_detect()中初始化i2c\_client。

1.  /\* This function is called by i2c\_probe \*/  
    
2.  static int msg213x\_ts\_detect(struct i2c\_adapter \*adapter, int address, int kind)  
    
3.  \{   
    
4.      struct i2c\_client \*new\_client;  
    
5.      struct msg213x\_ts\_data \*data;  
    
6.      struct input\_dev \*input;  
    
7.      int err = 0;  
    
8.    
    
9.      if (!i2c\_check\_functionality(adapter, I2C\_FUNC\_SMBUS\_READ\_BYTE\_DATA  
    
10.                      | I2C\_FUNC\_SMBUS\_BYTE))  
    
11.         goto exit;  
    
12.   
    
13.     if (!(data = kzalloc(sizeof(struct msg213x\_ts\_data), GFP\_KERNEL))) \{   
    
14.         err = \-ENOMEM;  
    
15.         goto exit;  
    
16.     \}  
    
17.   
    
18.     new\_client = &data\->client;  
    
19.     //memset(data\->data, 0xff, EEPROM\_SIZE);  
    
20.     i2c\_set\_clientdata(new\_client, data);  
    
21.     new\_client\->addr = address;  
    
22.     new\_client\->adapter = adapter;  
    
23.     new\_client\->driver = &msg213x\_ts\_driver;  
    
24.     new\_client\->flags = 0;  
    
25.   
    
26.     /\* Fill in the remaining client fields \*/  
    
27.     strlcpy(new\_client\->name, "msg213x\_ts", I2C\_NAME\_SIZE);  
    
28.   
    
29.     /\* Tell the I2C layer a new client has arrived \*/  
    
30.     if ((err = i2c\_attach\_client(new\_client)))  
    
31.         goto exit\_kfree;  
    
32.     INIT\_DELAYED\_WORK(&data\->work, msg213x\_ts\_poscheck);  
    
33.     data\->irq = IRQ\_EINT0;  
    
34.     s3c2410\_gpio\_cfgpin(S3C2410\_GPF0,S3C2410\_GPF0\_EINT0);  
    
35.     set\_irq\_type(data\->irq,IRQ\_TYPE\_EDGE\_RISING);  
    
36.     err = request\_irq(data\->irq, msg213x\_ts\_isr,IRQF\_SAMPLE\_RANDOM ,"msg213x\_ts", data);  
    
37.     if (err) \{   
    
38.         printk("Unable to request uchscreen IRQ.\\n");  
    
39.         goto exit\_detach;  
    
40.     \}  
    
41. \#if 1  
    
42.     input = input\_allocate\_device();  
    
43.     if (!input) \{   
    
44.         printk("Failed to allocate input device.\\n");  
    
45.         err = \-ENOMEM;  
    
46.         goto err1;  
    
47.     \}  
    
48.   
    
49.     data\->input = input;  
    
50.     input\->evbit\[0\] = BIT(EV\_KEY) | BIT(EV\_ABS);  
    
51.     input\->keybit\[BIT(BTN\_TOUCH)\] = BIT(BTN\_TOUCH);  
    
52.   
    
53.     input\_set\_abs\_params(input, ABS\_X, 0, 0xfff, 0, 0);  
    
54.     input\_set\_abs\_params(input, ABS\_Y, 0, 0xfff, 0, 0);  
    
55.     input\_set\_abs\_params(input, ABS\_PRESSURE, 0, 1, 0, 0);  
    
56.   
    
57.     err = input\_register\_device(input);  
    
58.     if(err) \{   
    
59.         err = \-EIO;  
    
60.         goto fail;  
    
61.     \}  
    
62.   
    
63.     return 0;  
    
64.   
    
65. fail:      
    
66.     input\_free\_device(input);  
    
67.     kfree(input);  
    
68.     return err;  
    
69. \#endif  
    
70.     return 0;  
    
71. err1:  
    
72.     input\_free\_device(input);  
    
73.     kfree(data);  
    
74. exit\_detach:  
    
75.     i2c\_detach\_client(new\_client);  
    
76. exit\_kfree:  
    
77.     kfree(data);  
    
78. exit:  
    
79.     return err;  
    
80. \}

i2c\_driver中重要函数yyy\_command()实现了针对设备的控制命令，比如实时时钟，命令设置时间和获取时间，AD芯片，命令用来设置采集方式，选择通道等。

1.  static int yyy\_command(struct i2c\_client \*client,unsigned int cmd,void \*arg)  
    
2.  \{   
    
3.      switch (cmd)  
    
4.      \{   
    
5.          case YYY\_CMD0:  
    
6.          return yyy\_cmd0(client,arg);  
    
7.          case YYY\_CMD1:  
    
8.          return yyy\_cmd1(client,arg);  
    
9.          default:  
    
10.         return – EINVAL;  
    
11.     \}
12. \}

具体命令实现通过i2c\_msg消息数组，调用i2c核心传输发送函数完成。

**4.Linux I2C设备驱动的文件接口操作**

如果I2C设备不是I/O设备或储存设备，就并不需要给I2C设备提供读写函数，文件操作接口用的不多，一般用I2c-dev.c提供的i2c适配器设备文件接口就可以完成对i2c设备的读写。

一个实例。

1.  \#include <stdio.h>  
    
2.  \#include <stdlib.h>  
    
3.  \#include <unistd.h>  
    
4.  \#include <sys/ioctl.h>  
    
5.  \#include "i2c-dev.h"  
    
6.  //\#include <linux/i2c.h>  
    
7.  \#include <fcntl.h>  
    
8.    
    
9.  int main(int argc, char \*\*argv)  
    
10. \{   
    
11.   
    
12.     int fd;  
    
13.     int addr = (0x26);    /\* The I2C address \*/  
    
14.     char reg = 0x00;    /\* Device register to access \*/  
    
15.     int tmp, val;  
    
16.   
    
17.     //char buf\[10\];  
    
18.   
    
19.     if (argc < 3) \{   
    
20.         printf("too little args\\n");  
    
21.         exit(1);  
    
22.     \}  
    
23.   
    
24.     if ((fd = open("/dev/i2c-0", O\_RDWR)) < 0) \{   
    
25.         /\* ERROR HANDLING; you can check errno to see what went wrong \*/  
    
26.         printf("can't open the i2c adapter dev\\n");  
    
27.         exit(1);  
    
28.     \}  
    
29.   
    
30.     if (ioctl(fd, I2C\_SLAVE\_FORCE, addr) < 0) \{   
    
31.         printf("can't set i2c addr\\n");  
    
32.         exit(1);  
    
33.     \}  
    
34.   
    
35.     if (argc == 3 && !strcmp("r", argv\[1\])) \{   
    
36.         reg = strtoul(argv\[2\], NULL, 16);  
    
37.         tmp = i2c\_smbus\_read\_byte\_data(fd, reg);  
    
38.         printf("read reg\[0x%x\]=%x\\n", reg, tmp);  
    
39.     \} else if (argc == 4 && !strcmp("w", argv\[1\])) \{   
    
40.         reg = strtoul(argv\[2\], NULL, 16);  
    
41.         val = strtoul(argv\[3\], NULL, 16);  
    
42.         tmp = i2c\_smbus\_write\_byte\_data(fd, reg, val);  
    
43.         printf("i2c write....\\n");  
    
44.         //tmp = i2c\_smbus\_read\_byte\_data(fd, reg);  
    
45.         //printf("read reg\[0x%x\]=%x\\n", reg, tmp);  
    
46.   
    
47.     \}  
    
48.   
    
49.     close(fd);  
    
50.     return 0;  
    
51. \}

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