linux之I2C解析-------OK6410（三）

论坛元老

Rank: 8 Rank: 8

UID: 852665

1^#

打印

字体大小: tT

bingchentiao发表于 2013-12-27 16:07 | 只看该作者

linux之I2C解析-------OK6410（三）

linux

3 i2c-dev3.1 概述
之前在介绍I2C子系统时，提到过使用i2c-dev.c文件在应用程序中实现我们的I2C从设备驱动。不过，它实现的是一个虚拟，临时的i2c_client，随着设备文件的打开而产生，并随着设备文件的关闭而撤销。I2c-dev.c针对每个I2C适配器生成一个主设备号为89的设备文件，实现了i2c_driver的成员函数以及文件操作接口，所以i2c-dev.c的主题是”i2c_driver成员函数+字符设备驱动”。

3.2 i2c-dev.c源码分析
初始化模块
[cpp] view plain copy

static
int __init i2c_dev_init(void)
{
res= register_chrdev(I2C_MAJOR, "i2c", &i2cdev_fops);
i2c_dev_class= class_create(THIS_MODULE, "i2c-dev");
/*Keep track of adapters which will be added or removed later */
res= bus_register_notifier(&i2c_bus_type, &i2cdev_notifier);
/*绑定已经存在的适配器 */
i2c_for_each_dev(NULL,i2cdev_attach_adapter);
}

I2c-dev初始化函数主要做了注册名为”i2c”的字符设备文件和”i2c-dev”的类

i2cdev_read和i2cdev_write
I2c-dev.c中实现的i2cdev_read和i2cdev_write函数不具有太强的通用性，只适合下面这种单开始信号情况：

而不适合多开始信号的情况：

所以我们经常会使用i2cdev_ioctl函数的I2C_RDWR，在分析i2cdev_ioctl函数之前，我们需要了解一个结构体：
[cpp] view plain copy

/* This is the structure as used in theI2C_RDWR ioctl call */
struct i2c_rdwr_ioctl_data {
structi2c_msg __user *msgs; /* pointersto i2c_msgs */
__u32nmsgs; /* number ofi2c_msgs */
};

Msgs 表示单个开始信号传递的数据；
Nmsgs 表示有多少个msgs，比如上图，单开始信号时，nmsgs等于1；多开始信号时，nmsgs等于2

[cpp] view plain copy

struct i2c_msg {
__u16addr; /* slave address */
__u16flags; /* 默认为写入 */
#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 */
__u16len; /* msg length */
__u8*buf; /* pointer to msgdata */
};

使用i2cdev_ioctl函数的I2C_RDWR指令会调用到i2cdev_ioctl_rdrw函数：
[cpp] view plain copy

static
noinline inti2cdev_ioctl_rdrw(struct i2c_client *client,
unsignedlong arg)
{
structi2c_rdwr_ioctl_data rdwr_arg;
structi2c_msg *rdwr_pa;
u8__user **data_ptrs;
inti, res;
if(copy_from_user(&rdwr_arg,
(struct i2c_rdwr_ioctl_data __user *)arg,
sizeof(rdwr_arg)))
return-EFAULT;
if(rdwr_arg.nmsgs > I2C_RDRW_IOCTL_MAX_MSGS)
return-EINVAL;
rdwr_pa= kmalloc(rdwr_arg.nmsgs * sizeof(struct i2c_msg), GFP_KERNEL);
if(copy_from_user(rdwr_pa, rdwr_arg.msgs,
rdwr_arg.nmsgs * sizeof(struct i2c_msg))) {
kfree(rdwr_pa);
return-EFAULT;
}
res= i2c_transfer(client->adapter, rdwr_pa, rdwr_arg.nmsgs);
while(i-- > 0) {
if(res >= 0 && (rdwr_pa.flags & I2C_M_RD)) {
if(copy_to_user(data_ptrs, rdwr_pa.buf,
rdwr_pa.len))
res= -EFAULT;
}
kfree(rdwr_pa.buf);
}
}

咋一看，还挺复杂，其实主要做了一件事情：把用户空间传递过来的i2c_rdwr_ioctl_data数据进行错误检查，然后调用i2c_transfer函数与适配器进行通信，如果是接收数据，代码会将访问到的数据传回i2c_rdwr_ioctl_data的buf中。I2c_transfer最终会调用到I2C适配器具体实现的master_xfer函数来与硬件进行通信。

3.3 eeprom实例
预备知识
使用的mini2440开发板，eeprom的地址为0x50，实验完成一个数据的读写，先看下读写时序
AT24C08任意地址字节写的时序：

AT24C08任意地址字节写的时序：

下面的代码可以按照上面的两个图来阅读：
[cpp] view plain copy

#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()
{
      intfd, ret;
      unsignedchar rdwr_addr = 0x42; /* e2prom 读写地址 */

      unsignedchar device_addr = 0x50; /* e2prom 设备地址 */

      unsignedchar data = 0x12;  /* 向e2prom写的数据 */

      structi2c_rdwr_ioctl_data e2prom_data;

      fd= open("/dev/i2c/0", O_RDWR);
      if(fd < 0) {
               perror("openerror");
               exit(1);
      }

      e2prom_data.msgs= (struct i2c_msg *)malloc(e2prom_data.nmsgs * \
                                             sizeof(structi2c_msg));
      if(e2prom_data.msgs == NULL) {
               perror("mallocerror");
               exit(1);
      }

      ioctl(fd,I2C_TIMEOUT, 1); /* 设置超时 */

      ioctl(fd,I2C_RETRIES, 2); /* 设置重试次数 */

      /*向e2prom的rdwr_addr地址写入数据data*/

      e2prom_data.nmsgs= 1;
      e2prom_data.msgs[0].len= 2;
      e2prom_data.msgs[0].addr= device_addr;
      e2prom_data.msgs[0].flags= 0;    /* write */

      e2prom_data.msgs[0].buf= (unsigned char *)malloc(2);
      e2prom_data.msgs[0].buf[0]= rdwr_addr; /* write address */

      e2prom_data.msgs[0].buf[1]= data;    /* write data */

      ret= ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&e2prom_data);
      if(ret < 0) {
               perror("writedata error");
               exit(1);
      }
      printf("writedata: %d to address: %#x\n", data, rdwr_addr);
      data= 0;  /* be zero*/

      /*从e2prom的rdwr_addr地址读取数据存入buf*/

      e2prom_data.nmsgs= 2;
      e2prom_data.msgs[0].len= 1;
      e2prom_data.msgs[0].addr= device_addr;
//    e2prom_data.msgs[0].flags= 0;    /* write */

      e2prom_data.msgs[0].buf= &rdwr_addr;

      e2prom_data.msgs[1].len= 1;
      e2prom_data.msgs[1].addr= device_addr;
      e2prom_data.msgs[1].flags= 1;    /* read */

      e2prom_data.msgs[1].buf= &data;

      ret= ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&e2prom_data);
      if(ret < 0) {
               perror("readerror");
               exit(1);
      }
      printf("read  data: %d from address: %#x\n", data,rdwr_addr);

      free(e2prom_data.msgs);
      close(fd);

      return0;
}

收藏分享评分

回复引用

订阅 TOP

返回列表