IIC子系统测温湿度

采用stm32MP157AAA芯片，温度传感器 si7006 0x40

1、在内核空间不支持浮点数进行打印，所以需要将读取到的数据拷贝到用户空间，执行用户程序打印

2、在probe函数中

分步注册字符设备驱动
自动创建设备节点

3、在i2c驱动代码中，需要自己封装读写温湿度函数

4、使用ioctl通过判断命令码读取温湿度数据，将数据拷贝到用户空间

#define GET_SI7006_TEMP _IOR('a',1,int)

#define GET_SI7006_HUM _IOR('a',0,int)

5、将采集到的温湿度传感器的值，在用户空间进行打印

6、在remove函数中,执行释放相关操作

si7006

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/device.h>

unsigned int major ; //定义一个变量存放主设备号值
struct device *dev;
struct class *cls;
struct i2c_client *client1;
#define GET_SI7006_TEMP _IOR('a',1,int)
#define GET_SI7006_HUM _IOR('a',0,int)

//函数返回值：读取到的内容，根据芯片手册可知，需要读取两个字节（高8位，低8位）
short read_hum_tem_value(unsigned char reg)
{
    char r_buf[] = {reg}; //读取的命令码，从机地址
    unsigned short value; //保存读到的温湿度数据
    //消息结构体的封装
    struct i2c_msg r_msg[] = {
        [0] = {
            .addr = client1->addr, //从机地址
            .flags = 0, //写
            .len = 1,   //描述buf字节长度
            .buf = r_buf, //寄存器地址
        },
        [1] = {
            .addr =client1->addr,
            .flags = 1,
            .len = 2,
            .buf = (__u8 *)&value,
        },
    };
    //发送消息
    int ret = i2c_transfer(client1->adapter,r_msg,ARRAY_SIZE(r_msg));
    if(ret != ARRAY_SIZE(r_msg))
    {
        printk("消息传输失败\n");
        return -EIO;
    }
    return value>>8|value<<8;  //高8位和低8位进行拼接
}
//打开
int si7006_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    return 0;
};
//读取
long si7006_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    //读取温湿度
    short hum,tem;
    int ret;
    switch ((cmd))
    {
    case GET_SI7006_HUM: //判断湿度命令码
        hum = read_hum_tem_value(0xE5); //读取湿度值
        ret = copy_to_user((void *)arg,(void*)&hum,2); //将内核空间数据拷贝到用户空间
        if(ret)
        {
            printk("coyp_to_user err %d\n",__LINE__);
        }
    
        break;
    case GET_SI7006_TEMP:
        tem = read_hum_tem_value(0xE5);
        ret = copy_to_user((void *)arg,&tem,2);
        if(ret)
        {
            printk("coyp_to_user err %d\n",__LINE__);
        }  
        break;
    }

    return 0;
}
//关闭
int si7006_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    return 0;
}
//定义操作方法结构体变量并复制
struct file_operations fops = {
    .open = si7006_open,
    .unlocked_ioctl = si7006_ioctl,
    .release = si7006_close,
};

int si7006_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
    client1 = client;
    // 1、分步注册字符设备驱动
    //1.分配对象，就是分配struct cdev结构体指针 cdev_alloc
   
    major = register_chrdev(0,"si7006",&fops);
    if(major < 0)
    {
        printk("字符设备驱动注册失败\n");
        return  major;
    
    }
 printk("字符设备驱动注册成功\n");
    //（1）、
    //2、自动创建设备节点
    //(2)、注册字符设备驱动
    //(2)、向上层提交目录信息 /sys/class查看向上层提交目录信息
    cls = class_create(THIS_MODULE,"si7006");
    if(IS_ERR(cls))
    {
        printk("class create is error\n");
        return PTR_ERR(cls);
    }
    //(2)、向上层提交设备信息 /dev目录下查看创建设备节点名字
    dev = device_create(cls,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"si7006");
    if(IS_ERR(dev))
    { //判断地址是否在4k空间
         return -PTR_ERR(dev); //将错误码指针转换为错误码
    }    
    //设备驱动层和总线驱动层匹配成功执行函数
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    return 0;
  

}

int si7006_remove(struct  i2c_client *client)
{
    //设备驱动层和总线驱动层分离执行函数
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    //释放函数
    //设备信息注销
    device_destroy(cls,MKDEV(major,0));
    //设备节点注销
    class_destroy(cls);
    //驱动注销
    unregister_chrdev(major,"si7006");
    return 0;
}
//定义设备树匹配的表
const struct of_device_id oftable[] = {
    {.compatible = "hqyj,si7006",},
    {},
};

//分配i2c_driver对象
struct i2c_driver si7006 = {
    .probe = si7006_probe,
    .remove = si7006_remove,
    .driver = {
        .name  = "si7006",
        .of_match_table = oftable,
    },
};

//一键注册i2c子系统宏
module_i2c_driver(si7006);
MODULE_LICENSE("GPL");

test.c 应用层写执行逻辑


#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#define GET_SI7006_TEMP _IOR('a',1,int)
#define GET_SI7006_HUM _IOR('a',0,int)

int main(int argc, char const *argv[])
{
    char buf[128]={0};
    unsigned short hum,tem;
    float hum1,tem1;
    //打开设备文件
    int fd =-1;
    fd = open("/dev/si7006",O_RDWR);
    if(fd < 0)
    {
        printf("打开设备文件失败\n");
        exit(-1);
    }
    while(1)
    {
        //读取温湿度数据
        //fd,命令码，读取数据
        ioctl(fd,GET_SI7006_HUM,&hum);
        ioctl(fd,GET_SI7006_TEMP,&tem);
        //进行字节序转换
        // hum = ntohs(hum);
        // tem = ntohs(tem);
       // 数据转换
        hum1 = (float)hum*125/65536-6;
        tem1 = (float)tem*175.72/65536-46.85;
        
        printf("rhum = %0.2f  rtem = %0.2f\n",hum1,tem1);
        sleep(1);
    }
    close(fd);
    return 0;
}