I2C从驱动到应用（中篇）

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-10-02 10:46 148阅读 0赞

Linux中对I2C的支持非常全面，既提供了内核态的访问方式，也提供了用户态的访问方法。

Linux中对I2C的支持可以分为两个层面，一个是adapter和algorithm，对应的是i2c控制器；再一个是driver和client.Linux内核提供了丰富的接口来实添加i2c设备驱动。要添加一个i2c设备驱动，需要几个固定的步骤。首先，需要往i2c设备列表里添加一组设备ID foo\_idtable：

static struct i2c\_device\_id foo\_idtable\[\] = \{

\{ "foo", my\_id\_for\_foo \},

\{ "bar", my\_id\_for\_bar \},

\{ \}

\};

MODULE\_DEVICE\_TABLE(i2c, foo\_idtable);

然后填充i2c driver的数据结构：

static struct i2c\_driver foo\_driver = \{

.driver = \{

.name = "foo",

.pm = &foo\_pm\_ops, /\* optional \*/

\},

.id\_table = foo\_idtable,

.probe = foo\_probe,

.remove = foo\_remove,

/\* if device autodetection is needed: \*/

.class = I2C\_CLASS\_SOMETHING,

.detect = foo\_detect,

.address\_list = normal\_i2c,

.shutdown = foo\_shutdown, /\* optional \*/

.command = foo\_command, /\* optional, deprecated \*/

\}

剩下的就是逐一初始化foo\_probe()、foo\_remove()、foo\_detect()等函数。一旦准备好了相应的client结构，就可以实现foo\_read\_valule()和foo\_write\_value()函数，当然这两者都是基于底层公共的i2c/smbus读写函数：i2c\_smbus\_read/write\_byte\_data/word()去实现。

如果确实有i2c设备挂载在某个i2c总线上，可以通过填充i2c\_board\_info数据结构来构造这个设备的实例，然后调用i2c\_new\_device()来探测实际接入的i2c设备。当然也可能事先无法确认系统上有什么类型的i2c设备，这个时候需要定义一个call back函数，放在probe()后面，让它去确认是否有指定类型的i2c设备挂在系统上。使用完设备后，可以调用i2c\_unregister\_device()来注销之前注册的设备。当然执行这些所有操作的前提是设备对应的驱动已经被初始化好并且加载到内核，可以参考下面的代码来实现初始化和退出操作：

static int \_\_init foo\_init(void)

\{

return i2c\_add\_driver(&foo\_driver);

\}

module\_init(foo\_init);

static void \_\_exit foo\_cleanup(void)

\{

i2c\_del\_driver(&foo\_driver);

\}

module\_exit(foo\_cleanup);

The module\_i2c\_driver() macro can be used to reduce above code.

module\_i2c\_driver(foo\_driver);

如果驱动中，需要向设备发送或者从设备接受数据，可以调用：

int i2c\_master\_send(struct i2c\_client \*client, const char \*buf, int count);

int i2c\_master\_recv(struct i2c\_client \*client, char \*buf, int count);

这两组函数来实现，更多的函数在linux/i2c.h中有说明。

当然linux内核中也提供了设备作为从设备的驱动，这中情况下的系统层次图如下所示：

e.g. sysfs I2C slave events I/O registers

\+-----------+ v +---------+ v +--------+ v +------------+

| Userspace +........+ Backend +-----------+ Driver +-----+ Controller |

\+-----------+ +---------+ +--------+ +------------+

| |

\----------------------------------------------------------------+-- I2C

\--------------------------------------------------------------+---- Bus

不同于PCI/USB设备，I2C没有提供硬件上自动枚举的能力，因此在初始化i2c设备之前需要显式地指定设备的地址。内核提供了多个显式初始化一个i2c设备的方法：

1、通过bus number声明一个i2c设备:

这种情况尤其适用于i2c作为系统总线的嵌入式系统，以omp2 h4为例，用户需要注册i2c board info:

Example (from omap2 h4):

static struct i2c\_board\_info h4\_i2c\_board\_info\[\] \_\_initdata = \{

\{

I2C\_BOARD\_INFO("isp1301\_omap", 0x2d),

.irq = OMAP\_GPIO\_IRQ(125),

\},

\{ /\* EEPROM on mainboard \*/

I2C\_BOARD\_INFO("24c01", 0x52),

.platform\_data = &m24c01,

\},

\{ /\* EEPROM on cpu card \*/

I2C\_BOARD\_INFO("24c01", 0x57),

.platform\_data = &m24c01,

\},

\};

static void \_\_init omap\_h4\_init(void)

\{

(...)

i2c\_register\_board\_info(1, h4\_i2c\_board\_info,

ARRAY\_SIZE(h4\_i2c\_board\_info));

(...)

\}

2、通过设备树申明一个i2c设备：

这种方式需要把心建的设备节点挂在master conrollor对应的设备树上，也就是说它必须是master controller的子节点，如下面的例子所示：

i2c1: i2c@400a0000 \{

/\* ... master properties skipped ... \*/

clock-frequency = <100000>;

flash@50 \{

compatible = "atmel,24c256";

reg = <0x50>;

\};

pca9532: gpio@60 \{

compatible = "nxp,pca9532";

gpio-controller;

\#gpio-cells = <2>;

reg = <0x60>;

\};

\};

3、通过ACPI申明一个I2C设备：

ACPI表里能够申明I2C设备：Documentation/acpi/enumeration.txt。

4、显式地实例化i2c设备：

这也是通过填充i2c\_board\_info数据结构，然后调用i2c\_new\_device()实现的，如下面的代码所示：

static struct i2c\_board\_info sfe4001\_hwmon\_info = \{

I2C\_BOARD\_INFO("max6647", 0x4e),

\};

int sfe4001\_init(struct efx\_nic \*efx)

\{

(...)

efx->board\_info.hwmon\_client =

i2c\_new\_device(&efx->i2c\_adap, &sfe4001\_hwmon\_info);

(...)

\}

上面的代码在i2c bus上实例化了一个i2c设备。

5、对一些特殊的设备进行自动探测

有的系统上并没有提供足够多的关于i2c设备和拓扑信息，这个时候就需要依赖i2c-core去探测设备，这就要求：

*    
    
 *  i2c设备驱动必须实现detect()函数；
    
      
    
 *  只有挂载了这种设备的i2c总线能够且允许被探测。

6、利用/sysfs通过用户态初始化i2c设备

比如我们需要把位于i2c地址0x50的eerom添加到设备当中去，可以直接操作sysfs实现：

echo eeprom 0x50 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-3/new\_device

转载于:https://blog.51cto.com/xiamachao/1704679

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，148人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关 Linux I2C总线（二）I2C设备驱动编写方法

*Linux I2C总线** [Linux I2C总线（一）I2C驱动框架][Linux I2C_I2C] [Linux I2C总线（二）I2C设备驱动编写方法][L...

拼搏现实的明天。/ 2024年04月17日 06:24/ 0 赞/ 90 阅读

相关 Linux I2C总线（一）I2C驱动框架

*Linux I2C总线** [Linux I2C总线（一）I2C驱动框架][Linux I2C_I2C] [Linux I2C总线（二）I2C设备驱动编写方法][L...

分手后的思念是犯贱/ 2024年04月17日 06:24/ 0 赞/ 95 阅读

相关 linux下i2c驱动架构

Linux 下的 I2C 驱动架构是这样的： I2C 总线驱动：这是 I2C 总线的核心驱动程序，负责管理 I2C 总线的硬件资源，并实现 I2C 协议。 I2C

妖狐艹你老母/ 2024年03月25日 18:53/ 0 赞/ 100 阅读

相关 i2c_msg标志位说明（i2c驱动）

I2C\_M\_IGNORE\_NAK：设置这个标志意味当前i2c\_msg忽略I2C器件的ack和nack信号。 I2C\_M\_NOSTART：设置这个标

小灰灰/ 2023年02月26日 02:10/ 0 赞/ 21 阅读

相关 linux下i2c设备驱动程序,Linux i2c子系统(一) _动手写一个i2c设备驱动

i2c总线是一种十分常见的板级总线，本文以linux3.14.0为参考, 讨论Linux中的i2c驱动模型并利用这个模型写一个mpu6050的驱动, 最后在应用层将mpu605

秒速五厘米/ 2023年01月20日 08:24/ 0 赞/ 27 阅读

相关 I2C从驱动到应用（中篇）

Linux中对I2C的支持非常全面，既提供了内核态的访问方式，也提供了用户态的访问方法。 Linux中对I2C的支持可以分为两个层面，一个是adap

谁借莪１个温暖的怀抱￠/ 2022年10月02日 10:46/ 0 赞/ 149 阅读

相关 Linux I2C驱动（2）

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I

ゝ一世哀愁。/ 2022年06月18日 03:36/ 0 赞/ 185 阅读

相关 Linux I2C驱动（1）

1.Linux的I2C分3个组成部分： ① i2c 核心：提供 I2C 总线驱动和设备驱动的注册、注销方法， I2C 通信方法，上层的与具体适配器无关的代码以及探测设备

野性酷女/ 2022年06月18日 03:29/ 0 赞/ 179 阅读

相关 i2c驱动程序全面分析，从adapter驱动程序到设备驱动程序

开发板：mini2440 内核版本：linux2.6.32.2 驱动程序参考：韦东山老师毕业班i2c 内容概括： 1、adapter

落日映苍穹つ/ 2022年06月02日 02:26/ 0 赞/ 677 阅读

相关 linux驱动开发之i2c从设备驱动at24c02的编程

编译从设备驱动编程的前奏：１，　将i2c core层和i2c adapter控制器层编译进内核 make menuconfig Device Drivers —>

你的名字/ 2022年05月31日 00:50/ 0 赞/ 361 阅读