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[原创] 【从0教学嵌入式Linux】第二十四集(下)

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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2016-6-20 11:53:17 |显示全部楼层
    24课:I2C驱动程序及应用程序开发(二)
    (三)I2C子系统下的字符驱动
    前面我们说了如何I2C用户模式驱动,这种驱动基于I2C子系统,但是他对于应用程序开发人员的要求较高,需要应用程序开发人员了解硬件的一些东西,比如时序、地址等等,而多数时候应用程序开发人员是按照操作文键的方法操作设备,所以我们更希望用一些更简单的接口去访问,也就是我们今天的内容——基于I2C子系统的字符驱动。
    I2C子系统的代码分为三部分:
    Host:主机控制器驱动
    Device:设备驱动代码
    Core:核心代码,提供设备与控制器的接口
    一、主机控制器驱动
    Linux下主机控制器驱动,大多数是BSP提供的,这里不多说,主要说一下他是干什么的。I2C主机控制器在内核里又叫适配器,用结构i2c_adapter描述
    图片11.jpg
    其中master_xfer就是我们给设备提供的接口,这部分内容按照芯片手册中寄存器的操作实现数据的收发。
    最终我们将i2c_adapter注册到系统中使用如下函数:
    int i2c_add_numbered_adapter(struct i2c_adapter*);
    二、核心代码
    刚才我们介绍的函数全是核心代码提供,它主要是提供标准的统一的接口。
    三、设备代码
    图片12.jpg
    基于I2C        的字符驱动的编写首先我们需要了解几个特定的结构。
    1.i2c_bus_type
    i2c总线结构定义了一些总线相关的方法,这里我们关心的是i2c_driveri2c_client的配备规则,为什么匹配呢,i2c_client携带硬件信息,而i2c_driver只负责操作设备,而不管操作的是哪个设备,他需要的硬件信息有i2c_client提供,所以需要i2c_clienti2c_driver协同操作,而一个系统中i2c_driveri2c_client都可能有多个,如何得到自己的另一半就是我们所说的匹配规则,i2c_bus_type匹配规则如下:
    图片13.jpg
    我们发现i2c总线的匹配规则是idname两种,id优先级高。
    2.板级结构
    图片14.jpg
    板子上没有一个I2C的设备,我们就要注册一个这样的结构体到内核里面,这部分代码一般添加在平台代码里面,注册函数如下:
    i2c_register_board_info(int busnum,struct i2c_board_info const *info,unsigned n)
    busnum现在很多CPU有多条I2C总线,这个参数表示第几条总线
    Info是一个结构体数据,表示我们要注册的I2C设备
    n表示我们注册了几个I2C设备
    通过上面函数就能把设备注册到系统中,结构如图:
    图片15.jpg
    3.I2c_client
    这个结构我们不需要操作,是操作系统即核心代码自动完成,这个过程其实是在注册i2c_adapter的时候完成的,即在函数i2c_add_numbered_adapter中完成,最终i2c_client携带着i2c_board_infoi2c_adapter的信息。
    4.i2c_driver
    这部分代码主要负责注册i2c_driver和匹配相应的i2c_clientI2c_driver定义如下:
    图片16.jpg
    注册函数如下:
    int i2c_add_driver(struct i2c_driver *driver)
    这个函数负责注册i2c_driver并匹配到了对应的i2c_clientprobe函数被执行,并且i2c_client被拟参数的形式传递过来。我们可以通过i2c_client提供的硬件信息和操作接口操作我们想要的设备
    5.数据传输
    数据传输结构:
    图片17.jpg
    消息的封装与上节用户模式驱动相似,封装好消息使用如下函数提交给核心代码,最终通过控制器驱动发送给具体的设备。
    int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap,struct i2c_msg *msgs,int num);
    adap适配器,由client->adapter获得
    msgs 消息
    num 消息个数
    通过上面内容我们就可以构建我们的基于Linuxi2c子系统的设备驱动了,例程如下:
    平台代码添加:
    图片18.jpg
    驱动代码:
    图片19.jpg
    图片20.jpg
    图片21.jpg
    图片22.jpg
    (四)S5PV210,具体添加方法:
    1.编辑文件kernel/arch/arm/mach-s5pv210/mach-smdkv210.c
    图片23.jpg
    2.建立设备驱动的基本信息
    图片24.jpg
    3.CPU带有三条I2C总线,硬件如果链接的是I2C1的话,在i2c_devs1中添加i2c_board_info信息
    图片25.jpg
    4.这时,我们的I2C设备就会自动挂载到I2C总线上了

    www.sinlinx.com
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