linux下IIC驱动开发分析（3）

3.1       Linux下IIC驱动开发

3.2.1  IIC总线驱动

在系统开机时，首先装载的是I2C总线驱动。一个总线驱动用于支持一条特定的I2C总线的读写。一个总线驱动通常需要两个模块，一个struct i2c_adapter和一个struct i2c_algorithm来描述：

static struct i2c_adapter pb1550_board_adapter =

 {

  name:              "pb1550 adapter",

  id:                I2C_HW_AU1550_PSC,

  algo:              NULL,

  algo_data:         &pb1550_i2c_info,

  inc_use:           pb1550_inc_use,

  dec_use:           pb1550_dec_use,

  client_register:   pb1550_reg,

  client_unregister: pb1550_unreg,

  client_count:      0,

 };

这个样例挂接了一个叫做“pb1550 adapter”的驱动。但这个模块并未提供读写函数，具体的读写方法由第二个模块，struct i2c_algorithm提供。

static struct i2c_algorithm au1550_algo =

 {

 　.name         = "Au1550 algorithm",

 　.id      = I2C_ALGO_AU1550,

 　.master_xfer = au1550_xfer,

 　.functionality     = au1550_func,

 };

 i2c_adap->algo = &au1550_algo;

这个样例给上述总线驱动增加了读写“算法”。通常情况下每个I2C总线驱动都定义一个自己的读写算法，但鉴于有些总线使用相同的算法，因而可以共用同一套读写函数。本例中的驱动定义了自己的读写算法模块，起名叫“Au1550 algorithm”。

全部填妥后，通过调用：

i2c_add_adapter(i2c_adap);

将这两个模块注册到操作系统里，总线驱动就算装上了。对于AMD au1550，这部分已经由AMD提供了。

3.2.2  IIC设备驱动

I2C的设备驱动是通过i2c_add_driver(&my_driver)向i2c-core注册的，my_driver中的核心是detach_client 和attach_adapter函数，在attach_adapter中通过probe探测到总线上的设备并把设备和驱动建立连接以完成设备的初始化。

设备驱动透过I2C总线同具体的设备进行通讯。一个设备驱动有两个模块来描述，struct i2c_driver和struct i2c_client。

当系统开机、I2C总线驱动装入完成后，就可以装入设备驱动了。首先装入如下结构：

static struct i2c_driver zlg7290_driver = {

     .owner           = THIS_MODULE,

     .name            = DEV_NAME,

//   .id          = I2C_DRIVERID_ZLG7290,

     .flags             = I2C_DF_NOTIFY,

     .attach_adapter     = zlg7290_attach_adapter,

     .detach_client       = zlg7290_detach_client,

};

  

i2c_add_driver(&zlg7290_driver);

这个i2c_driver一旦装入完成，其中的attach_adapter函数就会被调用。

如何探测总线上的设备、Linux中i2c设备地址如何标识并引用？

I2C中, 典型的attach_adapter如下所示：

static int my_attach(struct i2c_adapter *adapter)

{

return i2c_probe(adapter, &addr_data, zlg7290_detect);

}

 

static int zlg7290_detect (struct i2c_adapter *adapter, int address, int kind)

{

    ..........

}

3.2.2.1            IIC设备探测

注意探测可能会找到多个设备，因而不仅一个I2C总线可以挂多个不同类型的设备，一个设备驱动也可以同时为挂在多个不同I2C总线上的设备服务。

每当设备驱动探测到了一个它能支持的设备，它就创建一个struct i2c_client来标识这个设备：

struct i2c_client *new_client;

……

    new_client->addr = address;

    new_client->adapter = adapter;

    new_client->driver = &zlg7290_driver;

    new_client->flags = 0;

 

    /* Fill in the remaining client fields */

    strlcpy(new_client->name, DEV_NAME, I2C_NAME_SIZE);

 

    /* Tell the I2C layer a new client has arrived */

    if ((err = i2c_attach_client(new_client))){

        printk("i2c attach client error.\n");

        goto exit_kfree;

    }

可见，一个i2c_client代表着位于adapter总线上，地址为address，使用zlg7290_driver来驱动的一个设备。它将总线驱动与设备驱动，以及设备地址绑定在了一起。一个i2c_client就代表着一个I2C设备。

当得到I2C设备后，就可以直接对此设备进行读写：

/*

  * The master routines are the ones normally used to transmit data to devices

  * on a bus (or read from them). Apart from two basic transfer functions to

  * transmit one message at a time, a more complex version can be used to

  * transmit an arbitrary number of messages without interruption.

  */

 extern int i2c_master_send(struct i2c_client *,const char* ,int);

 extern int i2c_master_recv(struct i2c_client *,char* ,int);

3.2.2.2            linux下IIC设备地址

addr_data是在 include/linux/i2c.h 中定义的或自己在自己驱动程序中定义的一个i2c_client_address_data结构：

static struct i2c_client_address_data addr_data = {            \

    .normal_i2c    = normal_i2c,                    \

    .probe        = probe,                    \

    .ignore        = ignore,                    \

    .forces        = forces,                    \

}

若自己不定义，则用i2c.h中的默认定义。

/* i2c_client_address_data is the struct for holding default client　addresses for a driver and for the parameters supplied on the command line　*/

struct i2c_client_address_data {

    unsigned short *normal_i2c;

    unsigned short *probe;

    unsigned short *ignore;

    unsigned short **forces;

};

根据作者自行定义设备地址与否，有两种情形：

a. 采用默认定义，一般是不会work,毕竟大多数i2c-core中是不可能提前知道所接设备地址的，这样通过i2c_probe()探测肯定不可能找到，也不可能建立两者之间的联系；况且，i2c_probe()属于i2c-core中的函数，i2c-core中管理着所有注册过的设备和驱动列表，i2c_probe()中也不能随意传入地址，否则容易导致系统混乱或有潜在的风险，所以i2c-core也不允许这么做！

b.　作者自行定义地址结构

典型例子如下：

若自行定义，则参考如下：

/* Addresses to scan */

static unsigned short normal_i2c[] = {I2C_KS0127_ADDON>>1,

                       I2C_KS0127_ONBOARD>>1, I2C_CLIENT_END};/// 实际设备的地址List

static unsigned short probe[2] =    {I2C_CLIENT_END, I2C_CLIENT_END};

static unsigned short ignore[2] =     {I2C_CLIENT_END, I2C_CLIENT_END};

static struct i2c_client_address_data addr_data = {

    normal_i2c,

    probe,

    ignore,

};

或者根本就不定义完整的i2c_client_address_data结构，只根据需要定义normal_i2c[],probe[],ignore[]，forces[][],然后调用i2c_probe(adapter,&addr_data,　&my_probe)　即可。

在my_probe()中把实际的地址赋于i2c_client，调用i2c_set_clientdata()设置i2c_client->dev->drv_data,并调用i2c_attach_client(client)向系统注册设备。

最后，i2c_probe()中探测时的地址优先级：

forces[][], probe[], normal_i2c[](其中忽略ignore[]中的项)。

I2c设备在实际使用中比较广泛，sensor,rtc,audio, codec,etc. 因设备复杂性不同，Linux中有些驱动中对地址的定义不在同一文件，这时多数情况都在arch中对设备作为platform_device进行初始化并注册的代码中。