I2C驱动框架之probe方式

基于Linux的I2C驱动，采用probe方式。按照如下这个框架可以写出任何支持I2C总线的器件的Linux驱动。

I2C器件连接至cpu的特定的i2c的接口，也就是挂载在cpu的i2c适配器上，i2c器件要和cpu进行信息交换必须要通过cpu操作适配器来交互。cpu上有1个或多个适配器，每个适配器上可以挂载256个设备地址不一样的i2c器件，通过i2c驱动就可以让cpu和适配器上的多个不一样的i2c器件通信而不会产生冲突。

驱动包括两个文件，dev.c和drive.c，其中dev.c是构建I2C设备，即创建I2C_Client结构体，而driver.c是在probe中获取dev.c中构建的i2c_client，然后构建fileoperation；具体步骤结合代码如下。

1、在dev的入口函数中构建I2C-CLient

static unsigned short addr_list[] = {
		0x60, 0x50, I2C_CLIENT_END   //这个数组包含了设备地址，以I2C_CLIENT_END为数组结尾</span>

};
static struct i2c_client *at24cxx_client;    //创建I2C_Client结构体
static int at24cxx_dev_init(void)
{
	/*构建I2C_Client*/
	struct i2c_adapter *adapter;
	struct i2c_board_info info;
	adapter=i2c_get_adapter(0);         //获取适配器，因为有些cpu有多个I2C适配器，参数0为适配器编号

	memset(&info, 0, sizeof(struct i2c_board_info));
	strlcpy(info.type, "at24cxx", I2C_NAME_SIZE);    //这个是I2C_NAME，是和i2c_driver匹配的关键字
	at24cxx_client=i2c_new_probed_device(adapter, &info, addr_list);//如果数组中地址的设备存在则成功返回i2c_client结构体

//这个函数最终会调用device_create创建设备

	i2c_put_adapter(adapter);
	if(at24cxx_client)
		return 0;
	else
		return -ENODEV;
}

2、在driver.c的入口函数中注册I2C_driver结构体

static const struct i2c_device_id = ｛

	{ "at24cxx", 0 },

	{ }

};

static struct i2c_driver at24cxx_driver = {
		.driver = {
			.name = "100ask",
			.owner = THIS_MODULE,
		},
		.probe = at24cxx_probe,
		.remove = __devexit_p(at24cxx_remove),
		.id_table = at24cxx_ids,//id_table中name是和dev创建i2c_client的name匹配，若匹配则会调用probe设备方法
};

static int at24cxx_drv_init(void)
{
	/*×¢²ái2c_driver*/

	return i2c_add_driver(&at24cxx_driver);

}

3、在probe设备方法中构建file_operation注册字符设备

static struct file_operations at24cxx_fops =
{
	.owner = THIS_MODULE,
	.read = at24cxx_read,
	.write = at24cxx_write,

};

static int at24cxx_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
		printk("%s %s %d.\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);
		at24cxx_client = client;//将dev中构建的i2c_client结构体传递过来，因为这个结构体在read，write等设备方法中传递信息时需要用到
		major = register_chrdev(0,"at24cxx",&at24cxx_fops);//注册字符设备
		class = class_create(THIS_MODULE,"at24cxx");
		device_create(class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"at24cxx");
		return 0;
}

4、构建write和read等设备方法中传递I2C消息

static ssize_t at24cxx_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *off)
{
	unsigned char addr,data;
	copy_from_user(&addr,buf,1);
	data = i2c_smbus_read_byte_data(at24cxx_client,addr);//这里用i2c_smbus_read_byte_data函数来和实际的I2C设备进行信息交互</span>
//这里具体用哪个函数来传递消息需要结合具体的器件的时序，不同的时序有不同的传递函数，查看Linux源码中的说明文档有关于传递函数的说明。
	copy_to_user(buf,&data,1);
	return 0;
}
static ssize_t at24cxx_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count , loff_t *off)
{
	unsigned char ker_buf[2];
	unsigned char addr,data;
	copy_from_user(ker_buf,buf,2);
	addr = ker_buf[0];
	data = ker_buf[1];

	if(!i2c_smbus_write_byte_data(at24cxx_client,addr,data))
		return 2;
	else
		return -EIO;

}

如果i2c总线中挂载了实际的i2c设备，而且设备地址在以上的addr_list中，则无论是先加载dev.ko还是先加载driver.ko都会成功的执行probe函数，然后创建字符设备，在应用程序中open设备，并调用read和write则会相应的调用driver中的read和write设备方法。

测试应用程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

/* i2c_test r addr
 * i2c_test w addr val
 */

void print_usage(char *file)
{
	printf("%s r addr\n", file);
	printf("%s w addr val\n", file);
}

int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	unsigned char buf[2];

	if ((argc != 3) && (argc != 4))
	{
		print_usage(argv[0]);
		return -1;
	}

	fd = open("/dev/at24cxx", O_RDWR);
	if (fd < 0)
	{
		printf("can't open /dev/at24cxx\n");
		return -1;
	}

	if (strcmp(argv[1], "r") == 0)
	{

		buf[0] = strtoul(argv[2], NULL, 0);
		printf("before data: %c, %d, 0x%2x\n", buf[0], buf[0], buf[0]);
		read(fd, buf, 1);
		printf("data: %c, %d, 0x%2x\n", buf[0], buf[0], buf[0]);
	}
	else if ((strcmp(argv[1], "w") == 0) && (argc == 4))
	{
		buf[0] = strtoul(argv[2], NULL, 0);
		buf[1] = strtoul(argv[3], NULL, 0);
		if (write(fd, buf, 2) != 2)
			printf("write err, addr = 0x%02x, data = 0x%02x\n", buf[0], buf[1]);
	}
	else
	{
		print_usage(argv[0]);
		return -1;
	}

	return 0;
}

2014--12--17

征途开始

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