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Linux I2C驱动竟然如此简单?手把手教你写i2c驱动

发布时间:2022-12-13 10:36:08 所属栏目:Linux 来源:
导读:  Linux中I2C驱动框架分析

  I2C核心(i2c_core)

  I2C核心维护了i2c_bus结构体,提供了I2C总线驱动和设备驱动的注册、注销方法,维护了I2C总线的驱动、设备链表,实现了设备、驱动的匹配探测。此部分
  Linux中I2C驱动框架分析
 
  I2C核心(i2c_core)
 
  I2C核心维护了i2c_bus结构体,提供了I2C总线驱动和设备驱动的注册、注销方法,维护了I2C总线的驱动、设备链表,实现了设备、驱动的匹配探测。此部分代码由Linux内核提供。
 
  I2C总线驱动
 
  I2C总线驱动维护了I2C适配器数据结构(i2c_adapter)和适配器的通信方法数据结构(i2c_algorithm)。所以I2C总线驱动可控制I2C适配器产生start、stop、ACK等。此部分代码由具体的芯片厂商提供,比如Samsung、高通。
 
  I2C设备驱动
 
  I2C设备驱动主要维护两个结构体:i2c_driver和i2c_client,实现和用户交互的文件操作集合fops、cdev等。此部分代码就是驱动开发者需要完成的。
 
  Linux内核中描述I2C的四个核心结构体
 
  1)i2c_client—挂在I2C总线上的I2C从设备
 
  每一个i2c从设备都需要用一个i2c_client结构体来描述,i2c_client对应真实的i2c物理设备device。
 
  但是i2c_client不是我们自己写程序去创建的,而是通过以下常用的方式自动创建的:
 
  方法一: 分配、设置、注册i2c_board_info
 
  方法二: 获取adapter调用i2c_new_device
 
  方法三: 通过设备树(devicetree)创建
 
  方法1和方法2通过platform创建,这两种方法在内核3.0版本以前使用所以在这不详细介绍;方法3是最新的方法,3.0版本之后的内核都是通过这种方式创建的,文章后面的案例就按方法3。
 
  2)i2c_adapter
 
  I2C总线适配器,即soc中的I2C总线控制器,硬件上每一对I2C总线都对应一个适配器来控制它。在Linux内核代码中,每一个adapter提供了一个描述它的结构(struct i2c_adapter),再通过i2c core层将i2c设备与i2c adapter关联起来。主要用来完成i2c总线控制器相关的数据通信,此结构体在芯片厂商提供的代码中维护。
 
  3)i2c_algorithm
 
  I2C总线数据通信算法,通过管理I2C总线控制器,实现对I2C总线上数据的发送和接收等操作。亦可以理解为I2C总线控制器(适配器adapter)对应的驱动程序,每一个适配器对应一个驱动程序,用来描述适配器和设备之间的通信方法,由芯片厂商去实现的。
 
  4)i2c_driver
 
  用于管理I2C的驱动程序和i2c设备(client)的匹配探测,实现与应用层交互的文件操作集合fops、cdev等。

  应用实例,实现mpu6050驱动,读取温度
 
  在设备树中描述I2C设备信息
 
  最终内核会将这个设备树的节点解析为一个i2c_client结构体与i2c_driver结构体进行匹配。
 
  编写驱动代码
 
  分配、设置、注册i2c_driver结构体
 
  i2c总线驱动模型属于设备模型中的一类,同样struct i2c_driver结构体继承于struct driver,匹配方法和设备模型中讲的一样linux 驱动,这里要去匹配设备树,所以必须实现i2c_driver结构体中的driver成员中的of_match_table成员:
 
  实现文件操作集合
 
  如何实现对i2c从设备的读写操作?
 
  在实现读写操作的时候,使用了一个重要的函数i2c_transfer(),这个函数是i2c核心提供给设备驱动的,通过它发送的数据需要被打包成i2c_msg结构,这个函数最终会回调相应i2c_adapter->i2c_algorithm->master_xfer()接口将i2c_msg对象发送到i2c物理控制器。
 
  以上是我对Linux中I2C驱动框架的分析及实际案例分析,如有不足欢迎指出,如对Linux驱动感兴趣欢迎收藏关注!
 
 
 

(编辑:开发网_新乡站长网)

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