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linux 内核内核 I2C 总线驱动实现总线驱动实现谈到在 linux 系统下编写 I2C 驱动，目前主要有两种方式，一种是把 I2C 设备当作一个 普通的字符设备来处理，另一种是利用 linux I2C 驱动体系结构来完成下面比较下这两种 驱动 第一种方法的好处（对应第二种方法的劣势）有：● 思路比较直接，不需要花时间去了解 linux 内核中复杂的 I2C 子系统的操作方法 第一种方法问题（对应第二种方法的好处）有：● 要求工程师不仅要对 I2C 设备的操作熟悉，而且要熟悉 I2C 的适配器操作；● 要求工程师对 I2C 的设备器及 I2C 的设备操作方法都比较熟悉，最重要的是写出的 程序可移植性差；● 对内核的资源无法直接使用因为内核提供的所有 I2C 设备器及设备驱动都是基于 I2C 子系统的格式I2C 适配器的操作简单还好，如果遇到复杂的 I2C 适配器（如：基于 PCI 的 I2C 适配器） ，工作量就会大很多 本文针对的对象是熟悉 I2C 协议，并且想使用 linux 内核子系统的开发人员网络和一 些书籍上有介绍 I2C 子系统的源码结构但发现很多开发人员看了这些文章后，还是不清 楚自己究竟该做些什么。

究其原因还是没弄清楚 I2C 子系统为我们做了些什么，以及我们 怎样利用 I2C 子系统本文首先要解决是如何利用现有内核支持的 I2C 适配器，完成对 I2C 设备的操作，然后再过度到适配器代码的编写本文主要从解决问题的角度去写，不会涉 及特别详细的代码跟踪I2C 的通信肯定至少要有 2 个芯片完成，所以它的驱动是由 2 大部分组成：主芯片的 i2c 的驱动、从芯片的 i2c 的驱动注：万一选的都不支持怎么办？（只能 2 个芯片的驱动都得实现了，不过过程差不多）1 分析分析 linux 内核中内核中 I2C 驱动框架驱动框架1 .1 主芯片的主芯片的 I2C 的驱动的驱动首先要查看 linux 内核是否支持主芯片中 i2c 驱动器，如果支持就配置一下就 ok 了， 否则要编写主控芯片的 i2c 驱动器 编写方法：编写方法： （1）要有 i2c 总线驱动（首先要查查内核 i2c 文件是否支持这种总线驱动，一般都有支持， 如果没有只好自己写了） （2）i2c 设备驱动（主控芯片的地址等等信息） 这个过程都是差不多的，以后在分析一般的主控芯片的 i2c 控制器 linux 内核基本上 支持的很好，如：2410 的 i2c 驱动器的支持。

1.2 从芯片的从芯片的 I2C 的驱动的驱动下面主要分析从芯片的 I2C 驱动（也有 2 种方式，第一个是利用内核提供的 i2c-dev.c 来构建，另一个是自己写） 主要分析第一种方式：主要分析第一种方式： 利用系统给我们提供的 i2c-dev.c 来实现一个 i2c 适配器的设备文件然后通过在应用 层操作 i2c 适配器来控制 i2c 设备 i2c-dev.c 并没有针对特定的设备而设计，只是提供了通用的 read()、write()和 ioctl()等 接口，应用层可以借用这些接口访问挂接在适配器上的 i2c 设备的存储空间或寄存器，并 控制 I2C 设备的工作方式 需要特别注意的是：i2c-dev.c 的 read()、write()方法都只适合于如下方式的数据格式 （可查看内核相关源码）图 1 单开始信号时序 所以不具有太强的通用性，如下面这种情况就不适用（通常出现在读目标时） 图 2 多开始信号时序 但是 read 和 write 方法适用性有限，只适用用于适配器支持 i2c 算法的情况，如： static const struct i2c_algorithm s3c24xx_i2c_algorithm = {.master_xfer = s3c24xx_i2c_xfer,.functionality = s3c24xx_i2c_func,};而不适合适配器只支持 smbus 算法的情况，如：static const struct i2c_algorithm smbus_algorithm = {.smbus_xfer = i801_access,.functionality = i801_func,};基于以上原因，一般都不会使用 i2c-dev.c 的 read()、write()方法。

最常用的是 ioctl()方 法ioctl()方法可以实现上面所有的情况（两种数据格式、以及 I2C 算法和 smbus 算法） 针对 i2c 的算法，需要熟悉 struct i2c_rdwr_ioctl_data 、struct i2c_msg使用的命令是 I2C_RDWRstruct 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; /* 标志（读、写） */ _ _u16 len; /* msg length */_ _u8 *buf; /* pointer to msg data */};针对 smbus 算法，需要熟悉 struct i2c_smbus_ioctl_data使用的命令是 I2C_SMBUS 对于 smbus 算法，不需要考虑“多开始信号时序”问题struct i2c_smbus_ioctl_data {__u8 read_write; //读、写__u8 command; //命令__u32 size; //数据长度标识union i2c_smbus_data __user *data; //数据};下面以一个实例讲解操作的具体过程。

通过 S3C2410 操作 AT24C02 e2prom实现在 AT24C02 中任意位置的读、写功能首先在内核中已经包含了对 s3c2410 中的 i2c 控制器（总线驱动）驱动的支持提供 了 i2c 算法（非 smbus 类型的，所以后面的 ioctl 的命令是 I2C_RDWR）static const struct i2c_algorithm s3c24xx_i2c_algorithm = {.master_xfer = s3c24xx_i2c_xfer,.functionality = s3c24xx_i2c_func,};另外一方面需要确定为了实现对 AT24C02 e2prom 的操作，需要确定从机芯片的地址 及读写访问时序 ● AT24C02 地址的确定地址的确定原理图上将 A2、A1、A0 都接地了，所以地址是 0x50 ● AT24C02 任意地址字节写的时序任意地址字节写的时序可见此时序符合前面提到的“单开始信号时序” ● AT24C02 任意地址字节读的时序任意地址字节读的时序可见此时序符合前面提到的“多开始信号时序”下面开始具体代码的分析（代码在 2.6.22 内核上测试通过）：/*i2c_test.c* hongtao_liu */#include #include #include #include #include #include #include #include #define I2C_RETRIES 0x0701#define I2C_TIMEOUT 0x0702#define I2C_RDWR 0x0707 /*********定义 struct i2c_rdwr_ioctl_data 和 struct i2c_msg，要和内核一致*******/ #define I2C_M_TEN 0x0010 #define I2C_M_RD 0x0001 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 这个数量决定了有多少开始信号，对于“单开始时序”，取 1*/};/***********主程序***********/int main(){int fd,ret;struct i2c_rdwr_ioctl_data e2prom_data;fd=open(“/dev/i2c-0“,O_RDWR); /* 为什么是 i2c-0 呢？？那就要到内核里看啦， 等会再说。

open 底层调用了 i2c_get_adapter(int id)函数，这个函数很重要，他可以识别占用了哪 个 i2c 总线使用地 0 个 i2c 控制器 /dev/i2c-0 是在注册 i2c-dev.c 后产生的，代表一个可操作 的适配器如果不使用 i2c-dev.c（这里说啦上面的为什么） 的方式，就没有，也不需要这 个节，i2c_driver 结构体中有 attach_adapter 方法：里面用 device_create(i2c_dev_class, I2C_MAJOR=89，即 i2c- dev.c 针对每个 i2c 适配器生成一个主设备号位 89 的设备文件，次设备要自己定义/dev/i2c-0 是在注册 i2c-dev.c 后产生的，代表一个可操作的适配器如果不使用 i2c- dev.c 的方式，就没有，也不需要这个节点/if(fdadapter);//释放 i2c 总线 return 0; }以上讲述了一种比较常用的利用 i2c-dev.c 操作 i2c 设备的方法，这种方法可以说是在 应用层完成了对具体 i2c 设备的驱动工作计划下一篇总结以下几点：（1）在内核里写 i2c 设备驱动的两种方式：● Probe 方式（new style），如：static struct i2c_driver pca953x_driver = {.driver = {.name = “pca953x“,},.probe = pca953x_probe,.remove = pca953x_remove,.id_table = pca953x_id,};● Adapter 方式（LEGACY），如：static struct i2c_driver pcf8575_driver = {.driver = {.owner = THIS_MODULE,.name = “pcf8575“,},.attach_adapter = pcf8575_attach_adapter,.detach_client = pcf8575_detach_client,};（2）适配器驱动编写方法（3）分享一些项目中遇到的问题希望大家多提意见，多多交流。

2 I2C 驱动编写驱动编写下面具体分析如何写第一部分：2.1 主芯片的主芯片的 I2C 驱动编写驱动编写主控芯片的 i2c 驱动分为 2 个步骤：2.1.1 写总线驱动写总线驱动选了个主控芯片，比如：S3C8900（自己瞎选的芯片），在 driver/i2c/busses/i2c- s3c2410.c 中没有找到这个芯片的 I2C 支持(总线驱动支持)倒霉了，没有选好芯片，也 可能是最新型号的，linux 内核没跟上） 在此之前先分析 i2c-s3c2410.c 中完成的工作（总线驱动）：设计对应于 i2c_adapter_xxx_init()模板的 s3c8900 的模块加载函数和对应于 i2c_adapter_xxx_exit()函数模板的模块卸载函数 设计对应于 i2c_adapter_xxx_xfer()模板的 s3c8900 适配器的通信方法函数，针对。