linux核心I2C子系統學習（一）

這部分準備分幾個部分進行分析總結

因為I2C的通訊肯定至少要有2個晶片完成，所以它的驅動是由2大部分組成：

1. 主晶片的i2c的驅動
2. 從晶片的i2c的驅動

    註：萬一選的都不支援咋辦？？？（慘了，只能2個晶片的驅動都得實現了，不過過程差不多）   （一）.主晶片的I2C的驅動：（具體如何?在後面在具體講解） 首先要查看linux核心是否支援主晶片中i2c磁碟機，如果支援就配置一下就ok了，否則要編寫主控晶片的i2c磁碟機

編寫方法：

第一.要有i2c匯流排驅動（首先要查查核心i2c檔案是否支援這種匯流排驅動，一般都有支援，如果沒有只好自己倒黴自己寫了）第二.i2c裝置驅動（主控晶片的地址等等資訊）這個過程都是差不多的，以後在分析。一般的主控晶片的i2c控制器linux核心基本上支援的很好，如：2410的i2c磁碟機的支援  （二）.從晶片的I2C的驅動： 下面主要分析從晶片的I2C驅動（也有2種方式，第一個是利用核心提供的i2c-dev.c來構建，另一個是自己寫） 主要分析第一種方式：利用系統給我們提供的i2c-dev.c來實現一個i2c適配器的裝置檔案。然後通過在應用程式層操作i2c適配器來控制i2c裝置。i2c-dev.c並沒有針對特定的裝置而設計，只是提供了通用的read()、write()和ioctl()等介面，應用程式層可以借用這些介面訪問掛接在適配器上的i2c裝置的儲存空間或寄存器，並控制I2C裝置的工作方式。但是read和write方法適用性有限。所以用ioctl方法來操作：

一般都不會使用i2c-dev.c的read()、write()方法。最常用的是ioctl()方法。ioctl()方法可以實現上面所有的情況（兩種資料格式、以及I2C演算法和smbus演算法）。

 針對i2c的演算法，需要熟悉struct i2c_rdwr_ioctl_data 、struct i2c_msg。使用的命令是I2C_RDWR。

        struct i2c_rdwr_ioctl_data 

　　　　{

         　　  struct i2c_msg __user *msgs; /* pointers to i2c_msgs */

         　　   __u32 nmsgs; /* number of i2c_msgs */
          };
        struct i2c_msg {
            _ _u16 addr; /* slave address */
            _ _u16 flags; /* 標誌（讀、寫） */ 
            _ _u16 len; /* msg length */
            _ _u8 *buf; /* pointer to msg data */
        };

針對smbus演算法，需要熟悉struct i2c_smbus_ioctl_data。使用的命令是I2C_SMBUS。對於smbus演算法，不需要考慮“多開始訊號時序”問題。
        struct i2c_smbus_ioctl_data {
            __u8 read_write; //讀、寫
            __u8 command; //命令
            __u32 size; //資料長度標識
            union i2c_smbus_data __user *data; //資料
        };

首先在核心中已經包含了對s3c2410 中的i2c控制器（匯流排驅動）驅動的支援。提供了i2c演算法（非smbus類型的，所以後面的ioctl的命令是I2C_RDWR）
        static const struct i2c_algorithm s3c24xx_i2c_algorithm = {
            .master_xfer = s3c24xx_i2c_xfer,
            .functionality = s3c24xx_i2c_func,
        };

 

另外一方面需要確定為了實現對AT24C02 e2prom的操作，需要確定從機晶片的地址及讀寫訪問時序。

在網上找了個例子：

具體分析如下：

        #include <stdio.h>        #include <linux/types.h>        #include <stdlib.h>        #include <fcntl.h>        #include <unistd.h>        #include <sys/types.h>        #include <sys/ioctl.h>        #include <errno.h>        #define I2C_RETRIES 0x0701        #define I2C_TIMEOUT 0x0702        #define I2C_RDWR 0x0707         /*********定義struct i2c_rdwr_ioctl_data和struct i2c_msg，要和核心一致。兩個重要的結構體*******/　　struct i2c_msg        {                unsigned short addr;                unsigned short flags;                unsigned short len;                unsigned char *buf;        };struct i2c_rdwr_ioctl_data        {                struct i2c_msg *msgs;                int nmsgs;         /* nmsgs這個數量決定了有多少開始訊號，對於“單開始時序”，取1*/        };        int main()        {                int fd,ret;                struct i2c_rdwr_ioctl_data e2prom_data;                fd=open("/dev/i2c-0",O_RDWR);        
   /*

         為什麼是i2c-0呢？？？那就要到核心裡看啦，等會再說      　 open底層調用了i2c_get_adapter(int id)函數，這個函數很重要，他可以識別佔用了哪個i2c匯流排         使用地0個i2c控制器        /dev/i2c-0是在註冊i2c-dev.c後產生的，代表一個可操作的適配器。如果不使用i2c-dev.c（這裡說啦上面的為什麼） 的方式，就沒有，也不需要這個節，i2c_driver結構體中有attach_adapter方法：裡面用device_create(i2c_dev_class, &adap->dev,MKDEV(I2C_MAJOR, adap->nr), NULL,"i2c-%d",adap->nr);I2C_MAJOR=89，即i2c-dev.c針對每個i2c適配器產生一個主裝置號位89的裝置檔案，次裝置要自己定義         */                if(fd<0)                {                        perror("open error");                }                e2prom_data.nmsgs=2;         /*        *因為操作時序中，最多是用到2個開始訊號（位元組讀操作中），所以此將        *e2prom_data.nmsgs配置為2        */                e2prom_data.msgs=(struct i2c_msg*)malloc(e2prom_data.nmsgs*sizeof(struct i2c_msg));                if(!e2prom_data.msgs)                {                        perror("malloc error");                        exit(1);                }                ioctl(fd,I2C_TIMEOUT,1);/*逾時時間*/                ioctl(fd,I2C_RETRIES,2);/*重複次數*/                /***write data to e2prom**//**/                e2prom_data.nmsgs=1;                (e2prom_data.msgs[0]).len=2; //1個 e2prom 寫入目標的地址和1個資料                 (e2prom_data.msgs[0]).addr=0x50;//e2prom 裝置地址                (e2prom_data.msgs[0]).flags=0; //write                (e2prom_data.msgs[0]).buf=(unsigned char*)malloc(2);                (e2prom_data.msgs[0]).buf[0]=0x10;// e2prom 寫入目標的地址                (e2prom_data.msgs[0]).buf[1]=0x58;//the data to write         ret=ioctl(fd,I2C_RDWR,(unsigned long)&e2prom_data);                if(ret<0)                {                        perror("ioctl error1");                }                sleep(1);        /******read data from e2prom*******/                e2prom_data.nmsgs=2;                (e2prom_data.msgs[0]).len=1; //e2prom 目標資料的地址                (e2prom_data.msgs[0]).addr=0x50; // e2prom 裝置地址                (e2prom_data.msgs[0]).flags=0;//write                (e2prom_data.msgs[0]).buf[0]=0x10;//e2prom資料地址                (e2prom_data.msgs[1]).len=1;//讀出的資料                (e2prom_data.msgs[1]).addr=0x50;// e2prom 裝置地址                 (e2prom_data.msgs[1]).flags=I2C_M_RD;//read                (e2prom_data.msgs[1]).buf=(unsigned char*)malloc(1);//存放傳回值的地址。                (e2prom_data.msgs[1]).buf[0]=0;//初始化讀緩衝　　    　　　　  ret=ioctl(fd,I2C_RDWR,(unsigned long)&e2prom_data);                if(ret<0)                {                        perror("ioctl error2");                }                printf("buff[0]=%x/n",(e2prom_data.msgs[1]).buf[0]);                 close(fd);　　　   　i2c_put_adapter(client->adapter);釋放i2c匯流排　　　   　return 0;        }

　　以上講述了一種比較常用的利用i2c-dev.c操作i2c裝置的方法，這種方法可以說是在應用程式層完成了對具體i2c裝置的驅動工作。

　　接下來準備具體分析如何寫第一部分！