Linux驱动子系统之I2C(4)

4 总线驱动

4.1 概述

I2C总线驱动是I2C适配器的软件实现，提供I2C适配器与从设备间完成数据通信的能力，比如起始，停止，应答信号和master_xfer的实现函数。

I2C总线驱动由i2c_adapter和i2c_algorithm来描述

4.2 S3c2440I2C控制器的硬件描述

S3c2440处理器内部集成了一个I2C控制器，通过四个寄存器来进行控制：

IICCON     I2C控制寄存器

IICSTAT     I2C状态寄存器

IICDS       I2C收发数据移位寄存器

IICADD     I2C地址寄存器

通过IICCON,IICDS,IICADD寄存器操作，可在I2C总线上产生开始位、停止位、数据和地址，而传输的状态则通过IICSTAT寄存器来获取。

4.3 i2c-s3c2410总线驱动分析(platform_driver)

I2C总线驱动代码在drivers/i2c/busses/i2c-s3c2410.c，这个代码同样支持s3c2410,s3c6410,s5pc110等Samsung 系列的芯片。

初始化模块和卸载模块

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1. static int __init i2c_adap_s3c_init(void) 
2. { 
3.          returnplatform_driver_register(&s3c24xx_i2c_driver); 
4. } 
5.   
6. static void __exit i2c_adap_s3c_exit(void) 
7. { 
8.          platform_driver_unregister(&s3c24xx_i2c_driver); 
9. } 

static int __init i2c_adap_s3c_init(void){         returnplatform_driver_register(&s3c24xx_i2c_driver);} static void __exit i2c_adap_s3c_exit(void){         platform_driver_unregister(&s3c24xx_i2c_driver);}

总线驱动是基于platform来实现的，很符合设备驱动模型的思想。

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1. static struct platform_drivers3c24xx_i2c_driver = { 
2.          .probe                = s3c24xx_i2c_probe, 
3.          .remove            = s3c24xx_i2c_remove, 
4.          .id_table  = s3c24xx_driver_ids, 
5.          .driver                = { 
6.                    .owner     = THIS_MODULE, 
7.                    .name       = "s3c-i2c", 
8.                    .pm  = S3C24XX_DEV_PM_OPS, 
9.                    .of_match_table= s3c24xx_i2c_match, 
10.          }, 
11. }; 

static struct platform_drivers3c24xx_i2c_driver = {         .probe                = s3c24xx_i2c_probe,         .remove            = s3c24xx_i2c_remove,         .id_table  = s3c24xx_driver_ids,         .driver                = {                   .owner     = THIS_MODULE,                   .name       = "s3c-i2c",                   .pm  = S3C24XX_DEV_PM_OPS,                   .of_match_table= s3c24xx_i2c_match,         },};

s3c24xx_i2c_probe函数

当调用platform_driver_register函数注册platform_driver结构体时，如果platformdevice 和 platform driver匹配成功后，会调用probe函数，来初始化适配器硬件。

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1. static int s3c24xx_i2c_probe(structplatform_device *pdev) 
2. { 
3.          …… 
4.          /*初始化适配器信息 */ 
5.          strlcpy(i2c->adap.name,"s3c2410-i2c",sizeof(i2c->adap.name)); 
6.          i2c->adap.owner   = THIS_MODULE; 
7.          i2c->adap.algo    = &s3c24xx_i2c_algorithm; 
8.          i2c->adap.retries= 2; 
9.          i2c->adap.class   = I2C_CLASS_HWMON | I2C_CLASS_SPD; 
10.          i2c->tx_setup     = 50; 
11.   
12.          /*初始化自旋锁和等待队列头 */ 
13.          spin_lock_init(&i2c->lock); 
14.          init_waitqueue_head(&i2c->wait); 
15.   
16.          /*映射寄存器 */ 
17.          res= platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0); 
18.          i2c->ioarea= request_mem_region(res->start, resource_size(res), 
19.                                                 pdev->name); 
20.          i2c->regs= ioremap(res->start, resource_size(res)); 
21.   
22.          /*设置I2C核心需要的信息 */ 
23.          i2c->adap.algo_data= i2c; 
24.          i2c->adap.dev.parent= &pdev->dev; 
25.   
26.          /*初始化I2C控制器 */ 
27.          ret= s3c24xx_i2c_init(i2c); 
28.   
29.          /*申请中断 */ 
30.          i2c->irq= ret = platform_get_irq(pdev, 0); 
31.          ret= request_irq(i2c->irq, s3c24xx_i2c_irq, 0, 
32.                               dev_name(&pdev->dev), i2c); 
33.   
34.    /* 注册I2C适配器 */ 
35.          ret= i2c_add_numbered_adapter(&i2c->adap); 
36.          …… 
37. } 

static int s3c24xx_i2c_probe(structplatform_device *pdev){         ……         /*初始化适配器信息 */         strlcpy(i2c->adap.name,"s3c2410-i2c", sizeof(i2c->adap.name));         i2c->adap.owner   = THIS_MODULE;         i2c->adap.algo    = &s3c24xx_i2c_algorithm;         i2c->adap.retries= 2;         i2c->adap.class   = I2C_CLASS_HWMON | I2C_CLASS_SPD;         i2c->tx_setup     = 50;          /*初始化自旋锁和等待队列头 */         spin_lock_init(&i2c->lock);         init_waitqueue_head(&i2c->wait);          /*映射寄存器 */         res= platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);         i2c->ioarea= request_mem_region(res->start, resource_size(res),                                                pdev->name);         i2c->regs= ioremap(res->start, resource_size(res));          /*设置I2C核心需要的信息 */         i2c->adap.algo_data= i2c;         i2c->adap.dev.parent= &pdev->dev;          /*初始化I2C控制器 */         ret= s3c24xx_i2c_init(i2c);          /*申请中断 */         i2c->irq= ret = platform_get_irq(pdev, 0);         ret= request_irq(i2c->irq, s3c24xx_i2c_irq, 0,                              dev_name(&pdev->dev), i2c);    /* 注册I2C适配器 */         ret= i2c_add_numbered_adapter(&i2c->adap);         ……}

Probe主要工作是时能硬件并申请I2C适配器使用的IO地址，中断号等，然后向I2C核心添加这个适配器。I2c_adapter注册过程i2c_add_numbered_adapter->i2c_register_adapter

I2C总线通信方法

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1. static conststruct i2c_algorithms3c24xx_i2c_algorithm = { 
2.          .master_xfer             = s3c24xx_i2c_xfer, 
3.          .functionality             = s3c24xx_i2c_func, 
4. }; 

static const struct i2c_algorithms3c24xx_i2c_algorithm = {         .master_xfer             = s3c24xx_i2c_xfer,         .functionality             = s3c24xx_i2c_func,};

s3c24xx_i2c_xfer函数是总线通信方式的具体实现，依赖于s3c24xx_i2c_doxfer和s3c24xx_i2c_message_start两个函数；

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1. static int s3c24xx_i2c_doxfer(structs3c24xx_i2c *i2c, 
2.                                   struct i2c_msg *msgs,int num) 
3. { 
4.          ret =s3c24xx_i2c_set_master(i2c); 
5.   
6.          i2c->msg     = msgs; 
7.          i2c->msg_num= num; 
8.          i2c->msg_ptr= 0; 
9.          i2c->msg_idx= 0; 
10.          i2c->state   = STATE_START; 
11.   
12.          s3c24xx_i2c_message_start(i2c,msgs); 
13. } 

static int s3c24xx_i2c_doxfer(structs3c24xx_i2c *i2c,                                  struct i2c_msg *msgs, int num){         ret =s3c24xx_i2c_set_master(i2c);          i2c->msg     = msgs;         i2c->msg_num= num;         i2c->msg_ptr= 0;         i2c->msg_idx= 0;         i2c->state   = STATE_START;          s3c24xx_i2c_message_start(i2c,msgs);}

首先设置s3c I2C设备器为主设备，然后调用s3c24xx_i2c_message_start函数启动I2C消息传输。

s3c24xx_i2c_func函数返回适配器所支持的通信功能。

4.4 适配器的设备资源(platform_device)

S3c2440的I2C总线驱动是基于platform来实现，前面我们分析了platformdriver部分，再来看下platform device部分。

在arch/arm/plat-samsung/dev-i2c0.c文件中定义了platform_device结构体以及I2C控制器的资源信息：

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1. static struct resource s3c_i2c_resource[] ={ 
2.          [0]= { 
3.                    .start= S3C_PA_IIC, 
4.                    .end   = S3C_PA_IIC + SZ_4K - 1, 
5.                    .flags= IORESOURCE_MEM, 
6.          }, 
7.          [1]= { 
8.                    .start= IRQ_IIC, 
9.                   .end  = IRQ_IIC, 
10.                    .flags= IORESOURCE_IRQ, 
11.          }, 
12. }; 
13.   
14. struct platform_device s3c_device_i2c0 = { 
15.          .name                 = "s3c2410-i2c",  /* 设备名 */ 
16. #ifdef CONFIG_S3C_DEV_I2C1 
17.          .id               = 0, 
18. #else 
19.          .id               = -1, 
20. #endif 
21.          .num_resources         =ARRAY_SIZE(s3c_i2c_resource), 
22.          .resource   =s3c_i2c_resource, 
23. }; 
24.   
25. struct s3c2410_platform_i2cdefault_i2c_data __initdata = { 
26.          .flags                  = 0, 
27.          .slave_addr      = 0x10,  /* I2C适配器的地址 */ 
28.          .frequency        = 100*1000,  /* 总线频率 */ 
29.          .sda_delay        = 100,   /* SDA边沿延迟时间ns */ 
30. }; 
31.   
32. void __init s3c_i2c0_set_platdata(structs3c2410_platform_i2c *pd) 
33. { 
34.          structs3c2410_platform_i2c *npd; 
35.   
36.          if(!pd) 
37.                    pd= &default_i2c_data; 
38.   
39.          npd= s3c_set_platdata(pd, sizeof(struct s3c2410_platform_i2c), 
40.                                    &s3c_device_i2c0); 
41.   
42.          if(!npd->cfg_gpio) 
43.                    npd->cfg_gpio= s3c_i2c0_cfg_gpio; 
44. } 

static struct resource s3c_i2c_resource[] ={         [0]= {                   .start= S3C_PA_IIC,                   .end   = S3C_PA_IIC + SZ_4K - 1,                   .flags= IORESOURCE_MEM,         },         [1]= {                   .start= IRQ_IIC,                  .end  = IRQ_IIC,                   .flags= IORESOURCE_IRQ,         },}; struct platform_device s3c_device_i2c0 = {         .name                 = "s3c2410-i2c",   /* 设备名 */#ifdef CONFIG_S3C_DEV_I2C1         .id               = 0,#else         .id               = -1,#endif         .num_resources         =ARRAY_SIZE(s3c_i2c_resource),         .resource   =s3c_i2c_resource,}; struct s3c2410_platform_i2cdefault_i2c_data __initdata = {         .flags                  = 0,         .slave_addr      = 0x10,  /* I2C适配器的地址 */         .frequency        = 100*1000,  /* 总线频率 */         .sda_delay        = 100,   /* SDA边沿延迟时间ns */}; void __init s3c_i2c0_set_platdata(structs3c2410_platform_i2c *pd){         structs3c2410_platform_i2c *npd;          if(!pd)                   pd= &default_i2c_data;          npd= s3c_set_platdata(pd, sizeof(struct s3c2410_platform_i2c),                                   &s3c_device_i2c0);          if(!npd->cfg_gpio)                   npd->cfg_gpio= s3c_i2c0_cfg_gpio;}

在板文件中把platform_device注册进内核：

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1. static struct platform_device*mini2440_devices[] __initdata = { 
2.          …… 
3.          &s3c_device_i2c0, 
4. …… 
5. }; 

static struct platform_device*mini2440_devices[] __initdata = {         ……         &s3c_device_i2c0,……};

调用s3c_i2c0_set_platdata 函数把适配器具体的数据赋值给dev.platform_data：

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1. static void __init mini2440_init(void) 
2. { 
3.          …… 
4. s3c_i2c0_set_platdata(NULL); 
5. } 

static void __init mini2440_init(void){         ……s3c_i2c0_set_platdata(NULL);}

I2C总线驱动就分析到这里。