i2c驱动之调用ioctl函数进行读写at24c08

i2c设备驱动有两种模式：一种是用户模式设备驱动，这种驱动依赖于i2c子系统中i2c-dev驱动，这种驱动对应用程序员的要求很高，要求应用程序员了解硬件的一些东西，了解时序、地址等；另一种是普通的设备驱动，应用程序员在使用的时候就像读写文件一样。

在linux驱动中/drivers/i2c/目录下有i2c-dev.c提供了I2C设备的通用驱动，实现了read(),write(),ioctl等函数，不过这里的read()和write()函数只能对应一条消息，即如下，





但是如果碰到下面的情况：


先写一次地址，然后再开始读数据，即分为两次消息，这个时候read(),write()函数就不能正常读写了，因为先write()地址之后总线上会有stop，之后read()，就与figure 5中所示（中间没有stop）不符了，所以必须利用ioctl函数来发送两条消息，这样中间就没有stop了，发送完这两条消息才有stop。

下面就是使用ioctl函数去写和读at24c08存储器，先看下两个重要的结构体

1、struct i2c_rdwr_ioctl_data结构体

    * This is the structure as used in the I2C_RDWR ioctl call */
    struct i2c_rdwr_ioctl_data {
        struct i2c_msg __user *msgs;    /* pointers to i2c_msgs */
        __u32 nmsgs;            /* number of i2c_msgs */
    };

msgs使用前必须先分配一下内存，msgs=(struct i2c_msg *)malloc(nmsgs*sizeof(struct i2c_msg));

nmsgs是msgs的个数


2、struct i2c_msg结构体

    struct i2c_msg {
        __u16 addr;    /* slave address            */
        __u16 flags;
    #define I2C_M_TEN        0x0010    /* this is a ten bit chip address */
    #define I2C_M_RD        0x0001    /* read data, from slave to master */
    #define I2C_M_NOSTART        0x4000    /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
    #define I2C_M_REV_DIR_ADDR    0x2000    /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
    #define I2C_M_IGNORE_NAK    0x1000    /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
    #define I2C_M_NO_RD_ACK        0x0800    /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
    #define I2C_M_RECV_LEN        0x0400    /* length will be first received byte */
        __u16 len;        /* msg length                */
        __u8 *buf;        /* pointer to msg data            */
    };

len是指buf的长度

buf在使用前必须先分配内存，buf=(unsigned char *)malloc(len);

一般如果写，buf[0]是写的地址，buf[1]之后都是写的数据了；如果读，第一遍写地址时buf[0]是地址，第二遍读数据时存放读的数据

/*
//作者:王磊
//日期:2013.11.17
//文件功能:实现ioctl函数调用，并操作i2c设备/dev/i2c/0进行读写数据
*/
#include<stdio.h>
#include<linux/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ioctl.h>
#include<errno.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<linux/i2c.h>
#include<linux/i2c-dev.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    struct i2c_rdwr_ioctl_data work_queue;

    unsigned int slave_address,reg_address,dat;
    int i,ret;
    unsigned char val;
    unsigned int fd;

    if(argc != 3)
    {
        printf("usage:./eeprom_ioctl address data\n");
        return 0;
    }
    fd=open("/dev/i2c/0",O_RDWR);
    if(!fd)
    {
        printf("error on opening the device file\n");
        exit(1);
    }
    ioctl(fd,I2C_TIMEOUT,2);//超时时间
    ioctl(fd,I2C_RETRIES,1);//重复次数

    slave_address = 0x50;//24c08的访问地址是101000b
    reg_address = (argv[1][2]-48)<<4 | (argv[1][3]-48);
    dat = (argv[2][2]-48)<<4 | (argv[2][3]-48);

//nmsgs决定了有多少start信号
//一个msgs对应一个start信号
//在nmsgs个信号结束后总线会产生一个stop
//下面因为在操作时序中最多用到2个start信号(字节读操作中)

    work_queue.nmsgs = 2;
    work_queue.msgs = (struct i2c_msg *)malloc(work_queue.nmsgs * sizeof(work_queue.msgs));
    if(!work_queue.msgs)
    {
        printf("memory alloc failed");
        close(fd);
        exit(1);
    }
    //往i2c里面写数据，写完后产生一个stop
    printf("began to write:\n");
    work_queue.nmsgs = 1;
    (work_queue.msgs[0]).len = 2;//buf的长度
    (work_queue.msgs[0]).flags = 0;//write
    (work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;//设备地址
    (work_queue.msgs[0]).buf = (unsigned char *)malloc(2);
    (work_queue.msgs[0]).buf[0] = reg_address;//写的地址
    (work_queue.msgs[0]).buf[1] = dat;//你要写的数据

    ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);
    if(ret < 0)
        printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret);

    //从i2c里面读出数据，先写寄存器，再读数据，最后产生一个stop
    printf("\nbegan to read:\n");
    work_queue.nmsgs = 2;
    //先设定一下地址
    (work_queue.msgs[0]).len = 1;
    (work_queue.msgs[0]).flags = 0;//write
    (work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;
    (work_queue.msgs[0]).buf[0] = reg_address;//因为上面buf已经分配过了
    //然后从刚才设定的地址处读
    (work_queue.msgs[1]).len = 1;
    (work_queue.msgs[1]).flags = I2C_M_RD;
    (work_queue.msgs[1]).addr = slave_address;
    (work_queue.msgs[1]).buf = (unsigned char *)malloc(1);
    (work_queue.msgs[1]).buf[0] = 0;//初始化读缓冲

    ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);
    if(ret < 0)
        printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret);

    close(fd);
    return 0;

}

下面这些文章写的不错，可以参考一下：



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作者：luckywang1103  
来源：CSDN  
原文：https://blog.csdn.net/luckywang1103/article/details/16810833  
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