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LinuxIIC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_opendrv_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 | | | | | file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif | | file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif | |
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 structs3c24xx_i2c *i2c的结构体，在该结构体包含一个i2c_adapter的结构体：
static struct s3c24xx_i2cs3c24xx_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 <a> 将adapter放入链表； <b>调用driver中的attach_adapter函数； <c>在attach_adapte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！ （2）i2c设备驱动程序功能（以drivers/i2c/chip/eeprom.c为例）： <a>分配构造一个i2c_driver static struct i2c_drivereeprom_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， <b>使用i2c_add_driver函数将i2c_driver放入链表,， <c>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 <linux/kernel.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/slab.h> #include <linux/jiffies.h> #include <linux/i2c.h> #include <linux/mutex.h> #include <linux/fs.h> #include <asm/uaccess.h> 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_driverat24cxx_driver = { .driver = { .name = "at24cxx", }, .attach_adapter = at24cxx_attach, .detach_client = at24cxx_detach, }; static int at24cxx_init(void) { i2c_add_driver(&at24cxx_driver); return 0; } 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)后会，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 }; /* 地址值是7位 */ static struct i2c_client_address_dataaddr_data = { .normal_i2c =normal_addr, /* 要发出S信号和设备地址并得到ACK信号,才能确定存在这个设备 */ .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"); /* /dev/at24cxx */ return 0; } 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) { unsigned char val[2]; struct i2c_msg msg[1];
int ret;
if (size != 2) return -EINVAL; copy_from_user(val, buf, 2);
/* 数据传输三要素: 源,目的,长度 */
msg[0].addr = at24cxx_client->addr; /* 目的 */
msg[0].buf = val; /* 源 */ msg[0].len = 2; /* 地址+数据=2 byte */ msg[0].flags = 0; /* 表示写 */ ret = i2c_transfer(at24cxx_client->adapter, msg, 1); if (ret == 1) return 2; else return -EIO; } static ssize_t at24cxx_read(struct file *file, char __user *buf, size_tsize, loff_t * offset) { unsigned char address; unsigned char data; struct i2c_msg msg[2]; int ret; /* address = buf[0] * data = buf[1] */ if (size != 1) return -EINVAL; copy_from_user(&address, buf,1);
/* 数据传输三要素: 源,目的,长度 */
/* 读AT24CXX时,要先把要读的存储空间的地址发给它*/
msg[0].addr = at24cxx_client->addr; /* 目的 */
msg[0].buf = &address; /* 源 */
msg[0].len = 1; /* 地址=1 byte */ msg[0].flags= 0; /* 表示写 */ /* 然后启动读操作*/ msg[1].addr = at24cxx_client->addr; /* 源 */ msg[1].buf = &data; /* 目的 */ msg[1].len = 1; /* 数据=1 byte */ msg[1].flags= I2C_M_RD; /* 表示读 */ ret = i2c_transfer(at24cxx_client->adapter, msg,2);
if (ret == 2)
{ copy_to_user(buf, &data,1); return 1; } 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));
return 0;
} 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 <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> /* i2c_test raddr * i2c_test w addr val */ void print_usage(char *file) { printf("%s r addr\n",file); printf("%s w addrval\n", file); } int main(int argc, char **argv) { int fd; unsigned char buf[2]; if ((argc != 3) && (argc!= 4)) { print_usage(argv[0]); return -1; } fd =open("/dev/at24cxx", O_RDWR); if (fd < 0) { printf("can't open/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]); } else if (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;
} return 0; } | 
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发表于 2012-2-26 16:09:59
发表于 2012-4-2 20:54:51
