分类: LINUX
2013-09-18 11:55:58
原文地址:转:Linux I2C 驱动分析 作者:newcch
1. 空闲状态:SDA和SCL都为高电平。
2. 开始条件(S):SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
3. 结束条件(P):SCL为低电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
4. 数据有效:在SCL的高电平期间, SDA保持稳定,数据有效。SDA的改变只能发生在SCL的底电平期间。
5. ACK信号: 数据传输的过程中,接收器件每接收一个字节数据要产生一个ACK信号,向发送器件发出特定的低电平脉冲,表示已经收到数据。
1.3 I
I
数据传输中,首先主器件产生开始条件,随后是器件的控制字节(前七位是从器件的地址,最后一位为读写位 )。接下来是读写操作的数据,以及 ACK响应信号。数据传输结束时,主器件产生停止条件
2. Linux I2C 结构分析
2.1 层次分析
1. I2C Core
I2C Core用于维护Linux的I2C核心部分,其中维护了两个静态的List,分别记录系统中的I
static LIST_HEAD(adapters);
static LIST_HEAD(drivers);
I
同时还提供了I
常用的主要是
i2c_master_send()
i2c_master_recv()
i2c_transfer()
2. I2C bus driver
总线驱动的职责,是为系统中每个I
在系统开机时,首先装载的是I
在 buses目录下的i2c-pxa.c中实现了PXA的I2C总线适配器,I2C adapter 构造一个对I2C core层接口的数据结构,并通过接口函数向I2C core注册一个控制器。I2C adapter主要实现对I2C总线访问的算法,iic_xfer() 函数就是I2C adapter底层对I2C总线读写方法的实现。同时I2C adpter 中还实现了对I2C控制器中断的处理函数。
1) i2c-pxa.c定义了i2c_algorithm,并且实现了master的发送函数i2c_pxa_xfer(),以及设备查询总线的模式的函数i2c_pxa_functionality()
static const struct i2c_algorithm i2c_pxa_algorithm = {
.master_xfer = i2c_pxa_xfer,
.functionality = i2c_pxa_functionality,
};
2) i2c-pxa.c中,实现了i2c_adapter,主要是在定义pxa-i2c时进行初始化,并且i2c_pxa_probe()中进行填充parent指针,并且调用
ret = i2c_add_adapter(&i2c->adap);
进行添加。
static struct pxa_i2c i2c_pxa = {
.lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED,
.adap = {
.owner = THIS_MODULE,
.algo = &i2c_pxa_algorithm,
.name = "pxa2xx-i2c.0",
.retries = 5,
},
};
总的来说,在i2c-pxa中,使用platform驱动模型,完成了i2c的总线两种模块struct i
3. I2C device driver
I2C只有总线驱动是不够的,必须有设备才能工作。这就是I2C device driver的必要性。I2C的device是有两个模块来描述的,struct i
在介绍chips目录下的device driver前有必要介绍一下i2c-dev.c文件。
i2c-dev.c中提供了一个通用的I2C设备的驱动程序,实现了字符类型设备的访问接口,对设备的具体访问是通过I2C adapter来实现的。构造一个对I2C core层接口的数据结构,通过接口函数向 I2C Core注册一个I2C设备驱动。同时构造一个对用户层接口的数据结构,并通过接口函数向内核注册为一个主设备号为89的字符类型设备。
static struct i2c_driver i2cdev_driver = { struct i2c_dev { |
该文件提供了用户层对I2C设备的访问,包括open,read,write,ioctl,release等常规文件操作,我们可以通过open函数打开 I2C的设备文件,通过ioctl函数设定要访问从设备的地址,然后就可以通过 read和write函数完成对I2C设备的读写操作。
static const struct file_operations i2cdev_fops = { .owner = THIS_MODULE, .llseek = no_llseek, .read = i2cdev_read, .write = i2cdev_write, .ioctl = i2cdev_ioctl, .open = i2cdev_open, .release = i2cdev_release, }; |
注:通过I2C driver提供的通用方法可以访问任何一个I2C的设备,但是其中实现的read,write及ioctl等功能完全是基于一般设备的实现,所有的操作数据都是基于字节流,没有明确的格式和意义。为了更方便和有效地使用I2C设备,我们可以为一个具体的I2C设备开发特定的I2C设备驱动程序,在驱动中完成对特定的数据格式的解释以及实现一些专用的功能。
在chips目录下包含着各种device 的driver,完成各种从设备的注册。作为一般的I2C设备,使用i2c-dev.c里的操作足够完成操作了。
当然如果不能完成,则需要独立完成该驱动,这就是chips目录下的代码。因为i2c-dev.c已经实现了I2C设备的文件操作接口,所以只要实现struct i2c_driver就可以了。对于某些特殊的操作,可以使用command接口进行控制。 当然,对于i2接口的fm芯片,则将struct i2c_driver放在i2c的chips目录