linux内核I2C总线驱动实现.doc

linux内核I2C 谈到在linux系统下编写I2C驱动，目前主要有两种方式，一种是把I2C设备当作一个普通的字符设备来处理，另一种是利用linux I2C驱动体系结构来完成。下面比较下这两种驱动。 第一种方法的好处（对应第二种方法的劣势）有：????????●????思路比较直接，不需要花时间去了解linux内核中复杂的I2C子系统的操作方法。 第一种方法问题（对应第二种方法的好处）有：????????●????要求工程师不仅要对I2C设备的操作熟悉，而且要熟悉I2C的适配器操作；????????●????要求工程师对I2C的设备器及I2C的设备操作方法都比较熟悉，最重要的是写出的程序可移植性差；????????●????对内核的资源无法直接使用。因为内核提供的所有I2C设备器及设备驱动都是基于I2C子系统的格式。I2C适配器的操作简单还好，如果遇到复杂的I2C适配器（如：基于PCI的I2C适配器），工作量就会大很多。 本文针对的对象是熟悉I2C协议，并且想使用linux内核子系统的开发人员。网络和一些书籍上有介绍I2C子系统的源码结构。但发现很多开发人员看了这些文章后，还是不清楚自己究竟该做些什么。究其原因还是没弄清楚I2C子系统为我们做了些什么，以及我们怎样利用I2C子系统。本文首先要解决是如何利用现有内核支持的I2C适配器，完成对I2C设备的操作，然后再过度到适配器代码的编写。本文主要从解决问题的角度去写，不会涉及特别详细的代码跟踪。 I2C的通信肯定至少要有2个芯片完成，所以它的驱动是由2大部分组成：主芯片的i2c的驱动从芯片的i2c的驱动 ? 注：万一选的都不支持？（只能2个芯片的驱动都得实现了，不过过程差不多）linux内核 1 .1主芯片的I2C的驱动 首先要查看linux内核是否支持主芯片中i2c驱动器，如果支持就配置一下就ok了，否则要编写主控芯片的i2c驱动器 编写方法： 要有i2c总线驱动（首先要查查内核i2c文件是否支持这种总线驱动，一般都有支持，如果没有只好自己写了） i2c设备驱动（主控芯片的地址等等信息） 这个过程都是差不多的，以后在分析。一般的主控芯片的i2c控制器linux内核基本上支持的很好，如：2410的i2c驱动器的支持 1.2从芯片的I2C的驱动 下面主要分析从芯片的I2C驱动（也有2种方式，第一个是利用内核提供的i2c-dev.c来构建，另一个是自己写） 主要分析第一种方式： 利用系统给我们提供的i2c-dev.c来实现一个i2c适配器的设备文件。然后通过在应用层操作i2c适配器来控制i2c设备。 i2c-dev.c并没有针对特定的设备而设计，只是提供了通用的read()、write()和ioctl()等接口，应用层可以借用这些接口访问挂接在适配器上的i2c设备的存储空间或寄存器，并控制I2C设备的工作方式。需要特别注意的是：i2c-dev.c的read()、write()方法都只适合于如下方式的数据格式（可查看内核相关源码） 图1 单开始信号时序 所以不具有太强的通用性，如下面这种情况就不适用（通常出现在读目标时）。 图2 多开始信号时序 但是read和write方法适用性有限只适用用于适配器支持i2c算法的情况，如： static const struct i2c_algorithm s3c24xx_i2c_algorithm = {????????????.master_xfer = s3c24xx_i2c_xfer,????????????.functionality = s3c24xx_i2c_func,????????}; 而不适合适配器只支持smbus算法的情况，如：????????static const struct i2c_algorithm smbus_algorithm = {????????????.smbus_xfer = i801_access,????????????.functionality = i801_func,????????}; 基于以上原因，一般都不会使用i2c-dev.c的read()、write()方法。最常用的是ioctl()方法。ioctl()方法可以实现上面所有的情况（两种数据格式、以及I2C算法和smbus算法）。 ?针对i2c的算法，需要熟悉struct i2c_rdwr_ioctl_data 、struct i2c_msg。使用的命令是I2C_RDWR。 ????????struct?i2c_rdwr_ioctl_data? 　　　　{ ? ? ? ? ?　　 ?struct i2c_msg __user *msgs; /* pointers to i2c_msgs */ ?????????