实例解析linux内核I2C体系结构Word文档下载推荐.docx
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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。
二、I2C设备驱动程序编写
首先要明确适配器驱动的作用是让我们能够通过它发出符合I2C标准协议的时序。
在Linux内核源代码中的drivers/i2c/busses目录下包含着一些适配器的驱动。
如S3C2410的驱动i2c-s3c2410.c。
当适配器加载到内核后,接下来的工作就要针对具体的设备编写设备驱动了。
编写I2C设备驱动也有两种方法。
一种是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。
另一种是为i2c设备,独立编写一个设备驱动。
注意:
在后一种情况下,是不需要使用i2c-dev.c的。
1、利用i2c-dev.c操作适配器,进而控制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
而且read()、write()方法只适用用于适配器支持i2c算法的情况,如:
staticconststructi2c_algorithms3c24xx_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:
staticconststructi2c_algorithmsmbus_algorithm={
.smbus_xfer=i801_access,
.functionality=i801_func,
基于上面几个原因,所以一般都不会使用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structi2c_rdwr_ioctl_data、structi2c_msg。
使用的命令是I2C_RDWR。
structi2c_rdwr_ioctl_data{
structi2c_msg__user*msgs;
/*pointerstoi2c_msgs*/
__u32nmsgs;
/*numberofi2c_msgs*/
structi2c_msg{
__u16addr;
/*slaveaddress*/
__u16flags;
/*标志(读、写)*/
__u16len;
/*msglength*/
__u8*buf;
/*pointertomsgdata*/
针对smbus算法,需要熟悉structi2c_smbus_ioctl_data。
使用的命令是I2C_SMBUS。
对于smbus算法,不需要考虑“多开始信号时序”问题。
structi2c_smbus_ioctl_data{
__u8read_write;
//读、写
__u8command;
//命令
__u32size;
//数据长度标识
unioni2c_smbus_data__user*data;
//数据
下面以一个实例讲解操作的具体过程。
通过S3C2410操作AT24C02e2prom。
实现在AT24C02中任意位置的读、写功能。
首先在内核中已经包含了对s3c2410中的i2c控制器驱动的支持。
提供了i2c算法(非smbus类型的,所以后面的ioctl的命令是I2C_RDWR)
staticconststructi2c_algorithms3c24xx_i2c_algorithm={
另外一方面需要确定为了实现对AT24C02e2prom的操作,需要确定AT24C02的地址及读写访问时序。
●AT24C02地址的确定
原理图上将A2、A1、A0都接地了,所以地址是0x50。
●AT24C02任意地址字节写的时序
可见此时序符合前面提到的“单开始信号时序”
●AT24C02任意地址字节读的时序
可见此时序符合前面提到的“多开始信号时序”
下面开始具体代码的分析(代码在2.6.22内核上测试通过):
/*i2c_test.c
*hongtao_liu<
lht@>
*/
#include<
stdio.h>
linux/types.h>
stdlib.h>
fcntl.h>
unistd.h>
sys/types.h>
sys/ioctl.h>
errno.h>
#defineI2C_RETRIES0x0701
#defineI2C_TIMEOUT0x0702
#defineI2C_RDWR0x0707
/*********定义structi2c_rdwr_ioctl_data和structi2c_msg,要和内核一致*******/
structi2c_msg
{
unsignedshortaddr;
unsignedshortflags;
#defineI2C_M_TEN0x0010
#defineI2C_M_RD0x0001
unsignedshortlen;
unsignedchar*buf;
structi2c_rdwr_ioctl_data
structi2c_msg*msgs;
intnmsgs;
/*nmsgs这个数量决定了有多少开始信号,对于“单开始时序”,取1*/
/***********主程序***********/
intmain()
intfd,ret;
structi2c_rdwr_ioctl_datae2prom_data;
fd=open("
/dev/i2c-0"
O_RDWR);
/*
*/dev/i2c-0是在注册i2c-dev.c后产生的,代表一个可操作的适配器。
如果不使用i2c-dev.c
*的方式,就没有,也不需要这个节点。
if(fd<
0)
perror("
openerror"
);
}
e2prom_data.nmsgs=2;
*因为操作时序中,最多是用到2个开始信号(字节读操作中),所以此将
*e2prom_data.nmsgs配置为2
e2prom_data.msgs=(structi2c_msg*)malloc(e2prom_data.nmsgs*sizeof(structi2c_msg));
if(!
e2prom_data.msgs)
mallocerror"
exit
(1);
ioctl(fd,I2C_TIMEOUT,1);
/*超时时间*/
ioctl(fd,I2C_RETRIES,2);
/*重复次数*/
/***writedatatoe2prom**/
e2prom_data.nmsgs=1;
(e2prom_data.msgs[0]).len=2;
//1个e2prom写入目标的地址和1个数据
(e2prom_data.msgs[0]).addr=0x50;
//e2prom设备地址
(e2prom_data.msgs[0]).flags=0;
//write
(e2prom_data.msgs[0]).buf=(unsignedchar*)malloc
(2);
(e2prom_data.msgs[0]).buf[0]=0x10;
//e2prom写入目标的地址
(e2prom_data.msgs[0]).buf[1]=0x58;
//thedatatowrite
ret=ioctl(fd,I2C_RDWR,(unsignedlong)&
e2prom_data);
if(ret<
ioctlerror1"
sleep
(1);
/******readdatafrome2prom*******/
(e2prom_data.msgs[0]).len=1;
//e2prom目标数据的地址
//e2prom设备地址
//write
//e2prom数据地址
(e2prom_data.msgs[1]).len=1;
//读出的数据
(e2prom_data.msgs[1]).addr=0x50;
//e2prom设备地址
(e2prom_data.msgs[1]).flags=I2C_M_RD;
//read
(e2prom_data.msgs[1]).buf=(unsignedchar*)malloc
(1);
//存放返回值的地址。
(e2prom_data.msgs[1]).buf[0]=0;
//初始化读缓冲
ret=ioctl(fd,I