i2c相关知识

来源：互联网发布：java 集合的不同点编辑：程序博客网时间：2024/06/06 04:23

在内核中有两种方式的i2c设备驱动的编写方法，一种legacy方式，一种是newstyle方式。韦东山视频和宋宝华书籍里讲解的都是legacy方式，但是在新版本内核中，legacy方式的i2c设备驱动已经编译不过去了，因为几个主要的内核函数都已经不存在了，即内核不再支持legacy方式的i2c设备驱动。下面讲解下newstyle方式的i2c设备驱动。

<一>定义并填充i2c_driver:

staticconst struct i2c_device_id at24c08b_id[] = {
    {"at24c08b", 0 }, //该i2c_driver所支持的i2c_client
    {}
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c,at24c08b_id);
/*定义并填充i2c_driver:
*probe设备探测函数,i2c_add_driver()时会被调用
*remove设备卸载函数；
*/
staticstruct i2c_driver at24c08b_driver = {
    .driver= {
        .name= "at24c08b",
       .owner = THIS_MODULE,
    },
    .probe= at24c08b_probe,
        .remove= __devexit_p(at24c08b_remove),
        .id_table= at24c08b_id,
};

<二>模块初始化函数

staticint __init at24c08b_init(void)
{
returni2c_add_driver(&at24c08b_driver);
}

分析i2c_add_driver():

    i2c_register_driver()
        driver->driver.bus= &i2c_bus_type;//设置i2c_driver的总线类型
        driver_register()//这个函数结束后就会调用probe()函数
i2c_for_each_dev(driver,__process_new_driver);//对每一个存在的i2c_adapter,调用__process_new_driver()函数
i2c_do_add_adapter()
                i2c_detect(adap,driver);
//我们的i2c_driver没设置address_list和detect()函数，所以到这里就返回了。
                    address_list= driver->address_list;
                    if(!driver->detect || !address_list)
                        return0;

分析driver_register()：

    driver_find()//i2c_driver是否已经被注册
    bus_add_driver()//将i2c_driver挂接到i2c总线i2c_bus_type上
        driver_attach()
//对i2c总线上的每一个i2c设备i2c_client都会调用__driver_attach，这里的dev即i2c_client，drv即i2c_driver
            bus_for_each_dev(drv->bus,NULL, drv, __driver_attach);
                driver_match_device(drv,dev)
                    //调用i2c总线i2c_bus_type的match函数
                    returndrv->bus->match ? drv->bus->match(dev, drv) : 1;
                        i2c_device_match()
//若i2c_client的名字和i2c_device_id的中名字相同，则匹配成功，才会调用后面的probe()
                            i2c_match_id(driver->id_table,client)
                driver_probe_device()
                    really_probe()
                        //调用i2c总线i2c_bus_type的probe函数
                        dev->bus->probe(dev);
                            i2c_device_probe()
//调用到i2c_driver的probe()函数
                                driver->probe(client, i2c_match_id(driver->id_table, client))

i2c总线i2c_bus_type的定义如下：

structbus_type i2c_bus_type = {
    .name        ="i2c",
    .match        =i2c_device_match,
    .probe        =i2c_device_probe,
    .remove        =i2c_device_remove,
    .shutdown    =i2c_device_shutdown,
    ...
};

<三>注册i2c设备相关信息
对于newstyle方式，需要通过i2c_register_board_info()函数注册i2c_board_info，向内核提供i2c设备的相关信息。
在arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c添加如下代码：

/*I2C设备at24c08b的相关信息*/
staticstruct i2c_board_info i2c_devices[] __initdata = {
    {I2C_BOARD_INFO("at24c08b", 0x50), }, //0x50是at24c08b的设备地址
};
staticvoid __init mini2440_machine_init(void)
{
    …
    i2c_register_board_info(0,i2c_devices,ARRAY_SIZE(i2c_devices));
}

分析i2c_register_board_info()：

    structi2c_devinfo    *devinfo;//定义一个i2c_devinfo
        devinfo->board_info= *info;//保存i2c_board_info
            //将i2c_devinfo挂在链表__i2c_board_list上
            list_add_tail(&devinfo->list,&__i2c_board_list);

搜索__i2c_board_list可知：

i2c_add_numbered_adapter()//i2c-s3c2410.c中调用该函数来注册一个i2c_adapter
    i2c_add_adapter()
        i2c_register_adapter()
            i2c_scan_static_board_info()
                list_for_each_entry(devinfo,&__i2c_board_list, list)
//利用i2c_adapter和i2c_board_info构造i2c_client
                    if(devinfo->busnum == adapter->nr
                    &&!i2c_new_device(adapter,&devinfo->board_info))
                        structi2c_client *client;
                        client->adapter= adap;//设置i2c_client的adapter
                        client->addr= info->addr;//设置设备地址
                        …//继续设置i2c_client
                        device_register()//将i2c设备i2c_client挂接到i2c总线上

分析device_register()：

    device_add()
        bus_add_device()
//将设备挂接在总线上，对于i2c而言，即把i2c_client挂接到i2c_bus_type
            klist_add_tail(&dev->p->knode_bus,&bus->p->klist_devices);

ps:上述这一套分析适用于所有符合总线设备驱动模型的驱动,如usb总线，平台总线，pci总线，i2c总线等

<四>i2c_driver的probe()函数
正常的注册字符设备即可，即：
(1)分配设备号:alloc_chrdev_region()
(2)构造file_operations
(3)分配设置注册cdev：cdev_init(&cdev,&file_operations); cdev_add()

<五>file_operations的read()和write()函数
(1)read:

{
/* 检查该i2c_adapter是否支持读字节的功能 */
i2c_check_functionality(I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA)
i2c_smbus_read_byte_data()//从eeprom读一个字节的数据
copy_to_user()//拷贝至用户空间
}

不是所有的I2C或者SMBus适配器实现了I2C规范上的所有功能，因此当访问I2C适配器时，
并不能完全假定适配器提供了你所需的功能。需要有一种检测适配器是否提供
了所需功能的方法。
对于不断更新的I2C适配器功能常量列表，参考<linux/i2c.h>
I2C_FUNC_I2C    无格式i2c-level命令
I2C_FUNC_10BIT_ADDR    处理10-bit地址的扩展
I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE 处理SMBus read_byte命令
I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE    处理SMBus write_byte命令
I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA    处理SMBus read_byte_data命令
I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE_DATA处理SMBus write_byte_data命令
I2C_FUNC_SMBUS_READ_WORD_DATA处理SMBus read_word_data命令
I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_WORD_DATA处理SMBus write_word_data命令
...

分析i2c_smbus_read_byte_data(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)：

i2c_smbus_xfer(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)
i2c_smbus_xfer_emulated(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)
msg[1].len = 1;
...//设置读数据时的i2c_msg
i2c_transfer()
//最终调用到i2c-s3c2410.c中设置的i2c_adapter //的master_xfer()函数
adap->algo->master_xfer()

(2)write:

{
/* 检查该i2c_adapter是否支持读字节的功能 */
i2c_check_functionality()
copy_from_user(); //获得用户空间的数据
i2c_smbus_write_byte_data()//写数据到eeprom
}

分析i2c_smbus_write_byte_data(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)：

i2c_smbus_xfer(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)
i2c_smbus_xfer_emulated(I2C_SMBUS_BYTE_DATA)
msg[1].len = 2;
...//设置写数据时的i2c_msg
i2c_transfer()
//最终调用到i2c-s3c2410.c中设置的i2c_adapter //的master_xfer()函数

adap->algo->master_xfer()