相关文章
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I2C驱动(三) – 驱动中的几个重要结构
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I2C驱动(五) – 通用驱动i2c-dev.c分析
I2C驱动(六) – I2C驱动程序模型
I2C驱动(七) – 编写I2C设备驱动之i2c_driver
I2C驱动(八) – 编写I2C设备驱动之i2c_client
文章目录
- 相关文章
- 参考资料
- 一、回顾
- 1.1 I2C驱动程序的层次
- 1.2 I2C总线-设备-驱动模型
- 二、I2C_Adapter驱动框架
- 2.1 重要结构
- 2.2 驱动程序框架
- 三、总结
参考资料
- Linux内核文档:
Linux-4.9.88\Documentation\devicetree\bindings\i2c\i2c-gpio.txt
- Linux内核驱动程序：使用GPIO模拟I2C
Linux-4.9.88\drivers\i2c\busses\i2c-gpio.c
- Linux内核真正的I2C控制器驱动程序
- IMX6ULL:
Linux-4.9.88\drivers\i2c\busses\i2c-imx.c
- IMX6ULL:
一、回顾
1.1 I2C驱动程序的层次
假设有一个epprom设备，应用层想要往里写 “abc” 三个字符，步骤如下：
（1）应用层
应用层就是个大爷，他不管底层怎么实现，他只调用write往里写“abc”.
（2）i2c设备驱动层
设备驱动层，知道要怎么发，他会分3次往里写：
- S 0x50 0x0 ‘a’ p //发出start信号，往设备地址0x50的寄存器0x0写入’a’，发出停止信号p
- S 0x50 0x1 ‘a’ p
- S 0x50 0x2 ‘a’ p
（3）核心层
抽象出一些通用接口，辅助实现传输
（4）控制器层
真正做i2c读写操作
1.2 I2C总线-设备-驱动模型
前面我们已经分析知道i2c设备驱动基于i2c总线-设备-驱动模型，可以分为i2c_client和i2c_driver两边，并分别讲述了二者的编写过程。其中i2c_client结构中包含一个i2c_adapter类型变量，也就是这个i2c设备对应的控制器。下面介绍i2c_adapter的框架和编写过程。
二、I2C_Adapter驱动框架
2.1 重要结构
（1）i2c_adapter
它代表一个i2c控制器，最重要的两个成员：*algo 里面提供了各种传输函数；nr表示第几条i2c总线。
struct i2c_adapter {
...
const struct i2c_algorithm *algo; //i2c算法，里面包含有传输函数
...
int nr; //表示第几条i2c总线
...
};
（2）i2c_algorithm
struct i2c_algorithm {
/* 这是最重要的函数，它实现了一般的I2C传输，用来传输一个或多个i2c_msg */
int (*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs,
int num);
/* 实现SMBus传输，如果不提供这个函数，SMBus传输会使用master_xfer来模拟 */
int (*smbus_xfer) (struct i2c_adapter *adap, u16 addr,
unsigned short flags, char read_write,
u8 command, int size, union i2c_smbus_data *data);
/* 返回所支持的flags：各类I2C_FUNC_* */
u32 (*functionality) (struct i2c_adapter *);
#if IS_ENABLED(CONFIG_I2C_SLAVE)
/* 有些I2C Adapter也可工作与Slave模式，用来实现或模拟一个I2C设备
* reg_slave就是让把一个i2c_client注册到I2C Adapter，换句话说就是让这
* 个I2C Adapter模拟该i2c_client; unreg_slave：反注册
*/
int (*reg_slave)(struct i2c_client *client);
int (*unreg_slave)(struct i2c_client *client);
#endif
};
2.2 驱动程序框架
（1）怎么写驱动？
还是一样的套路：分配、设置、注册i2c_adapter结构体:
i2c_adapter的核心是i2c_algorithmi2c_algorithm的核心是master_xfer
（2）在哪里分配、设置、注册i2c_adapter结构体？
使用万能的驱动程序结构：platform总线-设备-驱动模型，和i2c总线-设备-驱动模型是同一个道理，程序分为platform_device 和 platform_driver两边，platform_device 也可以是设备树定义，二者进行匹配，成功就调用probe函数。probe函数中我们分配、设备、注册一个i2c_adpater结构体。
（3）编写程序
1. 添加设备树
在根节点下添加
/{
i2c-bus-virtual{
compatible = "100ask, i2c-bus-virtual";
};
}
2. 编写i2c_adapter驱动框架
参考gpio-i2c.c
#include <linux/completion.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/i2c-algo-bit.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/platform_data/i2c-gpio.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/slab.h>
static struct i2c_adapter *g_adapter;
/* 核心：传输函数 */
static int i2c_bus_virtual_master_xfer(struct i2c_adapter *i2c_adap,
struct i2c_msg msgs[], int num)
{
int i;
for (i = 0; i < num; i++)
{
// do transfer msgs[i];
}
return num;
}
/* 返回可支持的功能函数 */
static u32 i2c_bus_virtual_func(struct i2c_adapter *adap)
{
return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_NOSTART | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL |
I2C_FUNC_SMBUS_READ_BLOCK_DATA |
I2C_FUNC_SMBUS_BLOCK_PROC_CALL |
I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING;
}
const struct i2c_algorithm i2c_bus_virtual_algo = {
.master_xfer = i2c_bus_virtual_master_xfer,
.functionality = i2c_bus_virtual_func,
};
static int i2c_bus_virtual_probe(struct platform_device *pdev)
{
/* 从设备树获得信息，设置i2c_adapter,例如频率等等 */
/* 分配, 设置, 注册 i2c_adapter */
g_adapter = kzalloc(sizeof(*g_adapter), GFP_KERNEL);
g_adapter->owner = THIS_MODULE;
g_adapter->class = I2C_CLASS_HWMON | I2C_CLASS_SPD;
g_adapter->nr = -1;
snprintf(g_adapter->name, sizeof(g_adapter->name), "i2c-bus-virtual");
g_adapter->algo = &i2c_bus_virtual_algo;
i2c_add_adapter(g_adapter); //不管adap->nr原来是什么，都动态设置adap->nr
// i2c_add_numbered_adapter(g_adapter); //如果adap->nr == -1 则动态分配nr; 否则使用该nr
return 0;
}
static int i2c_bus_virtual_remove(struct platform_device *pdev)
{
i2c_del_adapter(g_adapter);
return 0;
}
static const struct of_device_id i2c_bus_virtual_dt_ids[] = {
{ .compatible = "100ask,i2c-bus-virtual", },
{ /* sentinel */ }
};
/* 构造platform_driver结构体 */
static struct platform_driver i2c_bus_virtual_driver = {
.driver = {
.name = "i2c-bus-virtual",
.of_match_table = of_match_ptr(i2c_bus_virtual_dt_ids),
},
.probe = i2c_bus_virtual_probe,
.remove = i2c_bus_virtual_remove,
};
/* 入口函数 */
static int __init i2c_bus_virtual_init(void)
{
int ret;
/* 注册platform_driver结构 */
ret = platform_driver_register(&i2c_bus_virtual_driver);
if (ret)
printk(KERN_ERR "i2c-gpio: probe failed: %d\n", ret);
return ret;
}
/*出口函数 */
static void __exit i2c_bus_virtual_exit(void)
{
/* 卸载platform_driver结构 */
platform_driver_unregister(&i2c_bus_virtual_driver);
}
module_init(i2c_bus_virtual_init);
module_exit(i2c_bus_virtual_exit);
MODULE_AUTHOR("zhongpz");
MODULE_LICENSE("GPL");
三、总结
本文介绍了i2c_adapter的结构和编写步骤，并编写出了驱动框架。
