前情回顾：【IMX6ULL驱动开发学习】09.Linux之I2C框架简介和驱动程序模板_阿龙还在写代码的博客-CSDN博客
目录
一、修改设备树（设备树用来指定引脚资源）
二、编写驱动
2.1 i2c_drv_read
2.2 i2c_drv_write
2.3 完整驱动程序
三、上机测试
一、修改设备树（设备树用来指定引脚资源）
- 放在哪个I2C控制器下面
- AT24C02的I2C设备地址（查看芯片手册 0x50）
- compatible属性：用来寻址驱动程序
修改设备树：在内核目录下 vi arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts
&i2c1 {
clock-frequency = <100000>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
status = "okay";
at24c02 {
compatible = "100ask,i2cdev";
reg = <0x50>;//设备地址 查看芯片手册
};
};
at24c02节点会转换成i2c_client，i2c_client里有个adpater，即i2c_client.adpater。i2c_client.adpater将指向一个i2c控制器，i2c控制器与&i2c1节点对应，即&i2c1就是一个i2c控制器，内核里对&i2c1这个i2c控制器已经编写好了驱动程序。
二、编写驱动
在I2C驱动框架的基础上对i2c_drv_read和i2c_drv_write函数修改
2.1 i2c_drv_read
实现读AT24C02的0地址数据需要完成一下步骤：
-
初始化i2c_msg
-
发起一次写操作: 把0发给AT24C02, 表示要从0地址读数据
-
发起一次读操作: 得到数据
/* 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体 */
static ssize_t i2c_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
unsigned char *kern_buf;
struct i2c_msg msgs[2];
/* 从0读取size字节 */
kern_buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
/* 初始化i2c_msg
* 1. 发起一次写操作: 把0发给AT24C02, 表示要从0地址读数据
* 2. 发起一次读操作: 得到数据
*/
msgs[0].addr = g_client->addr; //设备树里记录了设备地址：0x50
msgs[0].flags = 0; //flags为0：写操作
msgs[0].buf = kern_buf; //取得数据
kern_buf[0] = 0; //buf里第一个字节表示设备存储空间地址，把地址数据0发给设备
msgs[0].len = 1; //发送长度为1，即 发送一个字节数据0给设备
msgs[1].addr = g_client->addr;
msgs[1].flags = I2C_M_RD; //读操作
msgs[1].buf = kern_buf; //读到的数据保存在kern_buf里
msgs[1].len = size; //读size个数据
//函数由内核提供
err = i2c_transfer(g_client->adapter, msgs, 2);
/* copy_to_user */
err = copy_to_user(buf, kern_buf, size);
kfree(kern_buf);
return size;
}2.2 i2c_drv_write
AT24C02一页只有8个字节内存，故写入多数据需要循环写入
实现AT24C02的0地址起的读数据需要完成一下步骤：
-
初始化i2c_msg
-
发起一次写操作：把地址发给AT24C02, 表示要从该地址读数据
-
地址偏移并继续写
//一页只有8个字节 循环写
static ssize_t i2c_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
unsigned char kern_buf[9];
struct i2c_msg msgs[1];
int len;
unsigned char addr = 0;
/* 把size字节的数据写入地址0 */
//kern_buf = kmalloc(size+1, GFP_KERNEL);
while (size > 0)
{
if (size > 8)
len = 8;
else
len = size;
size -= len;
/* copy_from_user */
err = copy_from_user(kern_buf+1, buf, len);
buf += len;
/* 初始化i2c_msg
* 1. 发起一次写操作: 把0发给AT24C02, 表示要从0地址读数据
* 2. 发起一次读操作: 得到数据
*/
msgs[0].addr = g_client->addr;
msgs[0].flags = 0; /* 写操作 */
msgs[0].buf = kern_buf;
kern_buf[0] = addr; // 写AT24C02的地址，从0开始写，buf里第一个字节表示设备存储空间地址
msgs[0].len = len+1;
addr += len;
err = i2c_transfer(g_client->adapter, msgs, 1);
mdelay(20);//写一页需要时间约10ms，烧写一页数据需等待
}
//kfree(kern_buf);
return size;
}2.3 完整驱动程序
i2c_drv.c
#include "asm/uaccess.h"
#include "linux/delay.h"
#include "linux/i2c.h"
#include <linux/module.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/timer.h>
/* 主设备号 */
static int major = 0;
static struct class *my_i2c_class;
static struct i2c_client *g_client;
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(gpio_wait);
struct fasync_struct *i2c_fasync;
/* 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体 */
static ssize_t i2c_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
unsigned char *kern_buf;
struct i2c_msg msgs[2];
/* 从0读取size字节 */
kern_buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
/* 初始化i2c_msg
* 1. 发起一次写操作: 把0发给AT24C02, 表示要从0地址读数据
* 2. 发起一次读操作: 得到数据
*/
msgs[0].addr = g_client->addr; //设备树里记录了设备地址：0x50
msgs[0].flags = 0; //flags为0：写操作
msgs[0].buf = kern_buf; //取得数据
kern_buf[0] = 0; //buf里第一个字节表示设备存储空间地址，把地址数据0发给设备
msgs[0].len = 1; //发送长度为1，即 发送一个字节数据0给设备
msgs[1].addr = g_client->addr;
msgs[1].flags = I2C_M_RD; //读操作
msgs[1].buf = kern_buf; //读到的数据保存在kern_buf里
msgs[1].len = size; //读size个数据
//函数由内核提供
err = i2c_transfer(g_client->adapter, msgs, 2);
/* copy_to_user */
err = copy_to_user(buf, kern_buf, size);
kfree(kern_buf);
return size;
}
//一页只有8个字节 循环写
static ssize_t i2c_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
unsigned char kern_buf[9];
struct i2c_msg msgs[1];
int len;
unsigned char addr = 0;
/* 把size字节的数据写入地址0 */
//kern_buf = kmalloc(size+1, GFP_KERNEL);
while (size > 0)
{
if (size > 8)
len = 8;
else
len = size;
size -= len;
/* copy_from_user */
err = copy_from_user(kern_buf+1, buf, len);
buf += len;
/* 初始化i2c_msg
* 1. 发起一次写操作: 把0发给AT24C02, 表示要从0地址读数据
* 2. 发起一次读操作: 得到数据
*/
msgs[0].addr = g_client->addr;
msgs[0].flags = 0; /* 写操作 */
msgs[0].buf = kern_buf;
kern_buf[0] = addr; // 写AT24C02的地址，从0开始写，buf里第一个字节表示设备存储空间地址
msgs[0].len = len+1;
addr += len;
err = i2c_transfer(g_client->adapter, msgs, 1);
mdelay(20);//写一页需要时间约10ms，烧写一页数据需等待
}
//kfree(kern_buf);
return size;
}
static unsigned int i2c_drv_poll(struct file *fp, poll_table * wait)
{
//printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
poll_wait(fp, &gpio_wait, wait);
//return is_key_buf_empty() ? 0 : POLLIN | POLLRDNORM;
return 0;
}
static int i2c_drv_fasync(int fd, struct file *file, int on)
{
if (fasync_helper(fd, file, on, &i2c_fasync) >= 0)
return 0;
else
return -EIO;
}
/* 定义自己的file_operations结构体 */
static struct file_operations i2c_drv_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read = i2c_drv_read,
.write = i2c_drv_write,
.poll = i2c_drv_poll,
.fasync = i2c_drv_fasync,
};
static int i2c_drv_probe(struct i2c_client *client,
const struct i2c_device_id *id)
{
// struct device_node *np = client->dev.of_node;
// struct i2c_adapter *adapter = client->adapter;
/* 记录client */
g_client = client;
/* 注册字符设备 */
/* 注册file_operations */
major = register_chrdev(0, "100ask_i2c", &i2c_drv_fops); /* /dev/gpio_desc */
my_i2c_class = class_create(THIS_MODULE, "100ask_i2c_class");
if (IS_ERR(my_i2c_class)) {
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
unregister_chrdev(major, "100ask_i2c");
return PTR_ERR(my_i2c_class);
}
device_create(my_i2c_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "myi2c"); /* /dev/myi2c */
return 0;
}
static int i2c_drv_remove(struct i2c_client *client)
{
/* 反注册字符设备 */
device_destroy(my_i2c_class, MKDEV(major, 0));
class_destroy(my_i2c_class);
unregister_chrdev(major, "100ask_i2c");
return 0;
}
static const struct of_device_id myi2c_dt_match[] = {
{ .compatible = "100ask,i2cdev" },
{},
};
//必须有这个，不然装载驱动不成功
static const struct i2c_device_id at24c02_ids[] = {
{ "xxxxyyy", (kernel_ulong_t)NULL },
{ /* END OF LIST */ }
};
static struct i2c_driver my_i2c_driver = {
.driver = {
.name = "100ask_i2c_drv",
.owner = THIS_MODULE,
.of_match_table = myi2c_dt_match,
},
.probe = i2c_drv_probe,
.remove = i2c_drv_remove,
.id_table = at24c02_ids,
};
static int __init i2c_drv_init(void)
{
/* 注册i2c_driver */
return i2c_add_driver(&my_i2c_driver);
}
static void __exit i2c_drv_exit(void)
{
/* 反注册i2c_driver */
i2c_del_driver(&my_i2c_driver);
}
/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点 */
module_init(i2c_drv_init);
module_exit(i2c_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
三、上机测试
- 在/home/book/100ask_imx6ull-sdk/Linux-4.9.88目录下重新编译设备树：make dtbs
- 复制到单板上，如下：
PC:
cp arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb ~/nfs_rootfs/
开发板:
mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.5.11:/home/book/nfs_rootfs /mnt
cp /mnt/100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
reboot
- 进入系统固件目录下查看cd /sys/firmware/devicetree/base/
- 在系统 总线 i2c 设备下面查看是否有这个设备
有这个设备，但没有对应驱动程序
- 挂载网络文件系统：mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.5.11:/home/book/nfs_rootfs /mnt
- 装载驱动程序：insmod i2c_drv.ko
- 查看对应设备节点：ls /dev/myi2c -l
- 查看用法、测试驱动程序
成功读出数据！
