Читайте полезные статьи впервые

1

Ядро Linux делит драйвер I2C на две части:

1. I2C водитель автобуса, шина драйвер I2C — это SOCиз Драйвер контроллера I2C, также называемый Драйвер I2C-адаптера.
2. I2C драйвер устройства, Драйвер I2C-устройства предназначен для конкретных I2C-устройство и написанное из драйвера.

Несколько важных членов в рамках I2C

1. Шина I2C

Структура шины I2C определена в файле driver\i2c\i2c-core.c следующим образом:

struct bus_type i2c_bus_type = {
    .name  = "i2c",
    .match  = i2c_device_match,
    .probe  = i2c_device_probe,
    .remove  = i2c_device_remove,
    .shutdown = i2c_device_shutdown,
};

Шина I2C соответствует шине в каталоге /bus. Эта структура шины i2c управляет сопоставлением, удалением и другими операциями устройства i2c и драйвера I2C. Шина I2C вызывает функцию i2c_device_match, чтобы проверить, совпадают ли устройство I2C и драйвер I2C. Если они совпадают, он вызывает функцию i2c_device_probe, а затем вызывает функцию проверки драйвера I2C.

Форма как:

i2c_device_match будет управлять правилами сопоставления устройств I2C и шины I2C, которые будут тесно связаны с написанием драйверов I2C.

2. Драйвер I2C

i2c_driver аналогичен Platform_driver и используется для написания драйверов устройств I2C. Структура i2c_driver определена в файле include/linux/i2c.h и имеет следующее содержимое:

struct i2c_driver {
    unsigned int class;

    /* Notifies the driver that a new bus has appeared. You should avoid
     * using this, it will be removed in a near future.
     */
    int (*attach_adapter)(struct i2c_adapter *) __deprecated;

    /* Standard driver model interfaces */
    int (*probe)(struct i2c_client *, const struct i2c_device_id *);
    int (*remove)(struct i2c_client *);


    /* driver model interfaces that don't relate to enumeration  */
    void (*shutdown)(struct i2c_client *);

    /* Alert callback, for example for the SMBus alert protocol.
     * The format and meaning of the data value depends on the protocol.
     * For the SMBus alert protocol, there is a single bit of data passed
     * as the alert response's low bit ("event flag").
     */
    void (*alert)(struct i2c_client *, unsigned int data);

    /* a ioctl like command that can be used to perform specific functions
     * with the device.
     */
    int (*command)(struct i2c_client *client, unsigned int cmd, void *arg);

    struct device_driver driver;
    const struct i2c_device_id *id_table;

    /* Device detection callback for automatic device creation */
    int (*detect)(struct i2c_client *, struct i2c_board_info *);
    const unsigned short *address_list;
    struct list_head clients;
};

Ключевые члены:

int (*probe)(struct i2c_client *, const struct i2c_device_id *) 

Когда устройство I2C и драйвер успешно сопоставлены, функция зонда будет выполнена.

struct device_driver driver device_driver 

Для структуры драйвера, если вы используете дерево устройств, вам необходимо установить переменную-член of_match_table для устройства_драйвер, которая является совместимым атрибутом драйвера.

const struct i2c_device_id *id_table

id_table — традиционная таблица идентификаторов соответствия устройств, которая не использует дерево устройств.

3. I2C-устройства

Структура устройства I2C Структура i2c_client определена в файле include/linux/i2c.h и имеет следующее содержимое:

struct i2c_client {
    unsigned short flags; /* div., see below */
    unsigned short addr;  /* chip address - NOTE: 7bit */
    /* addresses are stored in the _LOWER_ 7 bits */
    char name[I2C_NAME_SIZE];
    struct i2c_adapter *adapter; /* the adapter we sit on */
    struct device dev;  /* the device structure  */
    int irq;   /* irq issued by device  */
    struct list_head detected;
    #if IS_ENABLED(CONFIG_I2C_SLAVE)
    i2c_slave_cb_t slave_cb; /* callback for slave mode */
    #endif
};

Ключевые члены:

• flags：логотип
• addr：Адрес чипа,7 немного, там низкий уровень 7 Кусочек
• flagsname[I2C_NAME_SIZE]：имя
• adapter：переписыватьсяиз I2C адаптер
• dev：Структура устройства
• irq：прерывать

Устройство соответствует i2c_client Каждый раз, когда обнаруживается устройство I2C, этому устройству I2C назначается i2c_client.

4. Адаптер I2C

После приведенного выше введения мы знаем, что существуют драйверы I2C и устройства I2C. Нам необходимо взаимодействовать с устройствами I2C через драйвер I2C, для которого требуется адаптер I2C. Адаптер I2C соответствует контроллеру I2C на SOC.

Ядро Linux абстрагирует адаптер I2C (контроллер) SOC в i2c_adapter. Структура i2c_adapter определяется в файле include/linux/i2c.h. Содержимое структуры следующее:

/*
 * i2c_adapter is the structure used to identify a physical i2c bus along
 * with the access algorithms necessary to access it.
 */
struct i2c_adapter {
    struct module *owner;
    unsigned int class;    /* classes to allow probing for */
    const struct i2c_algorithm *algo; /* the algorithm to access the bus *//* Алгоритм доступа к шине */
    void *algo_data;

    /* data fields that are valid for all devices */
    struct rt_mutex bus_lock;

    int timeout;   /* in jiffies */
    int retries;
    struct device dev;  /* the adapter device */

    int nr;
    char name[48];
    struct completion dev_released;

    struct mutex userspace_clients_lock;
    struct list_head userspace_clients;

    struct i2c_bus_recovery_info *bus_recovery_info;
    const struct i2c_adapter_quirks *quirks;
};

Ключевые члены:

const struct i2c_algorithm *algo

Метод, с помощью которого адаптер I2C взаимодействует с устройством IIC.

Структура i2c_algorithm определена в файле include/linux/i2c.h и имеет следующее содержимое:

struct i2c_algorithm {
    /* If an adapter algorithm can't do I2C-level access, set master_xfer
       to NULL. If an adapter algorithm can do SMBus access, set
       smbus_xfer. If set to NULL, the SMBus protocol is simulated
       using common I2C messages */
    /* master_xfer should return the number of messages successfully
       processed, or a negative value on error */
    int (*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs,
               int num);
    int (*smbus_xfer) (struct i2c_adapter *adap, u16 addr,
               unsigned short flags, char read_write,
               u8 command, int size, union i2c_smbus_data *data);

    /* To determine what the adapter supports */
    u32 (*functionality) (struct i2c_adapter *);

    #if IS_ENABLED(CONFIG_I2C_SLAVE)
    int (*reg_slave)(struct i2c_client *client);
    int (*unreg_slave)(struct i2c_client *client);
    #endif
};

Ключевые члены:

• master_xfer：I2C Функция передачи адаптера, вы можете использовать эту функцию для завершения IIC Связь между устройствами.
• smbus_xfer：SMBUS функция передачи шины

Основная задача драйвера адаптера I2C — инициализировать структурную переменную i2c_adapter, а затем установить функцию master_xfer в i2c_algorithm. После завершения зарегистрируйте набор i2c_adapter в системе с помощью двух функций i2c_add_numbered_adapter или i2c_add_adapter.

Разница между этими двумя функциями заключается в том, что i2c_add_adapter использует динамический номер шины, а i2c_add_numbered_adapter использует статический номер шины.

5. Резюме

Драйвер I2C имеет четыре важные вещи: шина I2C, драйвер I2C, устройство I2C и устройство I2C.

• шина I2C：Поддерживает два связанных списка(драйвер I2C、I2C-устройство),управлятьI2C-устройствоидрайвер I2Cиз сопоставления и удаления и т. д.
• драйвер I2C：переписыватьсяизто естьI2C-устройствоизводитель。
• I2C-устройство：Это конкретное аппаратное устройствоизабстракция。
• I2C-адаптер：используется длядрайвер I2C и I2C-устройство являются общими и представляют собой абстракцию контроллера I2C на SOC.

Механизм работы шины Linux I2C:

1. зарегистрироватьсядрайвер I2C
2. Волядрайвер I2C добавлен в шину Список драйверов I2Cиз
3. Траверс шина Список устройств I2C,Сопоставление согласно i2c_device_matchfunction,если совпадение, вызовi2c_device_probeфункция
4. i2c_device_probeфункцияпозвонюдрайвер I2Cизprobeфункция

Простой процесс написания драйвера I2C

Как правило, драйверы шины I2C SOC написаны производителями полупроводников, и пользователям не нужно это писать. Таким образом, драйвер шины I2C защищен для пользователей SOC, и нам нужно сосредоточиться только на драйвере устройства I2C. Если вы не работаете в полупроводниковой компании, ваша работа — писать драйверы адаптера I2C.

i2c_driver аналогичен Platform_driver. Он предназначен для написания драйверов устройств I2C. Конкретное содержимое структуры i2c_driver было представлено выше.

Для нас, разработчиков драйверов устройств I2C, ключевой задачей является сборка i2c_driver. После завершения построения нам необходимо зарегистрировать этот i2c_driver в ядре Linux.

Итак, как зарегистрироваться?

Используйте эту функцию ниже:

int i2c_register_driver(struct module *owner,struct i2c_driver *driver)

Значения параметров функции и возвращаемых значений следующие:

• owner：в целомдля THIS_MODULE。
• driver：хотетьзарегистрироватьсяиз i2c_driver。
• возвращаемое значение：0,Успех; отрицательное значение;,неудача.

Кроме того, i2c_add_driver часто используется для регистрации i2c_driver — это макроса, определяемого следующим образом:

#define i2c_add_driver(driver) \
        i2c_register_driver(THIS_MODULE, driver)

i2c_add_driver — это простая инкапсуляция i2c_register_driver только с одним параметром — регистрируемым i2c_driver.

При управлении устройством необходимо отменить регистрацию ранее зарегистрированного i2c_driver в ядре Linux. Необходимо использовать функцию i2c_del_driver. Прототип этой функции следующий:

void i2c_del_driver(struct i2c_driver *driver);

Значения параметров функции и возвращаемых значений следующие:

• driver：Чтобы выйти из системыиз i2c_driver。
• возвращаемое значение：никто。

Регулярные рамки:

/* i2c водитель probe функция */
static int xxx_probe(struct i2c_client *client,
{
    /* Функция Специальные процедуры */
    return 0;
}

/* i2c водитель remove функция */
static int xxx_remove(struct i2c_client *client)
{
    /* Функция Специальные процедуры */
    return 0;
}

/* Традиционный метод сопоставления ID список */
static const struct i2c_device_id xxx_id[] = {
    {"xxx", 0},
    {}
};

/* Соответствие дерева устройств списку */
static const struct of_device_id xxx_of_match[] = {
    { .compatible = "xxx" },
    { /* Sentinel */ }
};

/* i2c структура драйвера */
static struct i2c_driver xxx_driver = {
    .probe = xxx_probe,
    .remove = xxx_remove,
    .driver = {
        .owner = THIS_MODULE,
        .name = "xxx",
        .of_match_table = xxx_of_match,
    },
    .id_table = xxx_id,
};

/* Функция входа в привод */
static int __init xxx_init(void)
{
    int ret = 0;
    ret = i2c_add_driver(&xxx_driver);
    return ret;
}

/* Функция экспорта драйвера */
static void __exit xxx_exit(void)
{
    i2c_del_driver(&xxx_driver);
}

module_init(xxx_init);
module_exit(xxx_exit);

Когда устройство I2C и драйвер I2C успешно сопоставлены, будет выполнена функция проверки. Это то же самое, что и драйвер платформы. Функция проверки в основном содержит стандартный драйвер символьного устройства.

Рекомендовано в прошлом

Linux — это система реального времени или операционная система с разделением времени?

Правила расширения вложенных макросов языка C

Поделитесь осциллографом с последовательным портом QT с открытым исходным кодом

Функция обратного вызова языка C, необходимая для улучшения навыков C.