I2C驱动架构Word文件下载.docx
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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以移植性差。
对内核的资源无法直接使用，因为内核提供的所有I2C设备器以及设备驱动都是基于I2C子系统的格式。
第一种方法的优点就是第二种方法的缺点，
第一种方法的缺点就是第二种方法的优点。
I2C架构概述
Linux的I2C体系结构分为3个组成部分：
I2C核心：
I2C核心提供了I2C总线驱动和设备驱动的注册，注销方法，I2C通信方法（”algorithm”）上层的，与具体适配器无关的代码以及探测设备，检测设备地址的上层代码等。
I2C总线驱动：
I2C总线驱动是对I2C硬件体系结构中适配器端的实现，适配器可由CPU控制，甚至可以直接集成在CPU内部。
I2C设备驱动：
I2C设备驱动（也称为客户驱动）是对I2C硬件体系结构中设备端的实现，设备一般挂接在受CPU控制的I2C适配器上，通过I2C适配器与CPU交换数据。
linux驱动中i2c驱动架构
上图完整的描述了linuxi2c驱动架构，虽然I2C硬件体系结构比较简单，但是i2c体系结构在linux中的实现却相当复杂。
那么我们如何编写特定i2c接口器件的驱动程序？
就是说上述架构中的那些部分需要我们完成，而哪些是linux内核已经完善的或者是芯片提供商已经提供的？
架构层次分类
第一层：
提供i2cadapter的硬件驱动，探测、初始化i2cadapter（如申请i2c的io地址和中断号），驱动soc控制的i2cadapter在硬件上产生信号（start、stop、ack）以及处理i2c中断。
覆盖图中的硬件实现层
第二层：
提供i2cadapter的algorithm，用具体适配器的xxx_xferf（）函数来填充i2c_algorithm的master_xfer函数指针，并把赋值后的i2c_algorithm再赋值给i2c_adapter的algo指针。
覆盖图中的访问抽象层、i2c核心层
第三层：
实现i2c设备驱动中的i2c_driver接口，用具体的i2cdevice设备的attach_adapter（）、detach_adapter（）方法赋值给i2c_driver的成员函数指针。
实现设备device与总线（或者叫adapter）的挂接。
覆盖图中的driver驱动层
第四层：
实现i2c设备所对
应的具体device的驱动，i2c_driver只是实现设备与总线的挂接，而挂接在总线上的设备则是千差万别的，所以要实现具体设备device的
write（）、read（）、ioctl（）等方法，赋值给file_operations，然后注册字符设备（多数是字符设备）。
第一层和第二层又叫i2c总线驱动（bus），第三第四属于i2c设备驱动（devicedriver）。
在linux驱动架构中，几乎不需要驱动开发人员再添加bus，因为linux内核几乎集成所有总线bus，如usb、pci、i2c等等。
并
且总线bus中的（与特定硬件相关的代码）已由芯片提供商编写完成，例如三星的s3c-2440平台i2c总线bus为/drivers/i2c
/buses/i2c-s3c2410.c
第三第四层与特定device相干的就需要驱动工程师来实现了。
Linux下I2C体系文件构架
在Linux内核源代码中的driver目录下包含一个i2c目录
i2c-core.c这个文件实现了I2C核心的功能以及/proc/bus/i2c*接口。
i2c-dev.c实
现了I2C适配器设备文件的功能，每一个I2C适配器都被分配一个设备。
通过适配器访设备时的主设备号都为89，次设备号为0-255。
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。
busses文件夹这个文件中包含了一些I2C总线的驱动，如针对S3C2410，S3C2440，S3C6410等处理器的I2C控制器驱动为i2c-s3c2410.c.
algos文件夹实现了一些I2C总线适配器的algorithm.
重要的结构体
i2c_driver
1structi2c_driver{
2unsignedintclass;
3int（*attach_adapter）（structi2c_adapter*）;
//依附i2c_adapter函数指针
4int（*detach_adapter）（structi2c_adapter*）;
//脱离i2c_adapter函数指针
5int（*probe）（structi2c_client*,conststructi2c_device_id*）;
6int（*remove）（structi2c_client*）;
7void（*shutdown）（structi2c_client*）;
8int（*suspend）（structi2c_client*,pm_message_tmesg）;
9int（*resume）（structi2c_client*）;
10void（*alert）（structi2c_client*,unsignedintdata）;
11int（*command）（structi2c_client*client,unsignedintcmd,void*arg）;
//命令列表
12structdevice_driverdriver;
13conststructi2c_device_id*id_table;
//该驱动所支持的设备ID表
14int（*detect）（structi2c_client*,structi2c_board_info*）;
15constunsignedshort*address_list;
16structlist_headclients;
17};
i2c_client
1structi2c_client{
2unsignedshortflags；
//标志
3unsignedshortaddr;
//低7位为芯片地址
4charname[I2C_NAME_SIZE];
//设备名称
5structi2c_adapter*adapter;
//依附的i2c_adapter
6structi2c_driver*driver;
//依附的i2c_driver
7structdevicedev;
//设备结构体
8intirq;
//设备所使用的结构体
9structlist_headdetected;
//链表头
10};
i2c_adapter
1structi2c_adapter{
2structmodule*owner;
//所属模块
3unsignedintid;
//algorithm的类型，定义于i2c-id.h,
4unsignedintclass;
5conststructi2c_algorithm*algo;
//总线通信方法结构体指针
6void*algo_data;
//algorithm数据
7structrt_mutexbus_lock;
//控制并发访问的自旋锁
8inttimeout;
9intretries;
//重试次数
10structdevicedev;
//适配器设备
11intnr;
12charname[48];
//适配器名称
13structcompletiondev_released;
//用于同步
14structlist_headuserspace_clients;
//client链表头
15};
i2c_algorithm
1structi2c_algorithm{
2int（*master_xfer）（structi2c_adapter*adap,structi2c_msg*msgs,intnum）;
//I2C传输函数指针
3int（*smbus_xfer）（structi2c_adapter*adap,u16addr,unsignedshortflags,charread_write,u8command,intsize,union
4i2c_smbus_data*data）;
//smbus传输函数指针
5u32（*functionality）（structi2c_adapter*）;
//返回适配器支持的功能
6};
各结构体的作用与它们之间的关系
i2c_adapter与i2c_algorithm
i2c_adapter对应与物理上的一个适配器，而i2c_algorithm对应一套通信方法，一个i2c适配器需要i2c_algorithm中提供的（i2c_algorithm中的又是更下层与硬件相关的代码提供）通信函数来控制适配器上产生特定的访问周期。
缺少i2c_algorithm的i2c_adapter什么也做不了，因此i2c_adapter中包含其使用i2c_algorithm的指针。
i2c_algorithm中的关键函数master_xfer（）用于产生i2c访问周期需要的startstopack信号，以i2c_msg（即i2c消息）为单位发送和接收通信数据。
i2c_msg也非常关键，调用驱动中的发送接收函数需要填充该结构体
1structi2c_msg{
2__u16addr;
/*slaveaddress*/
3__u16flags;
4__u16len;
/*msglength*/
5__u8*buf;
/*pointertomsgdata*/
i2c_driver和i2c_client
i2c_driver对应一套驱动方法，其主要函数是attach_adapter（）和detach_client（）
i2c_client对应真实的i2c物理设
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