河北网站建设案例,c#网站开发技术,画册欣赏网站,怎样如何做网站赚钱作者#xff1a;刘洪涛,华清远见嵌入式学院讲师。
一、概述
谈到在linux系统下编写I2C驱动#xff0c;目前主要有两种方式#xff0c;一种是把I2C设备当作一个普通的字符设备来处理#xff0c;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…作者刘洪涛,华清远见嵌入式学院讲师。
一、概述
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。
二、I2C设备驱动程序编写
首先要明确适配器驱动的作用是让我们能够通过它发出符合I2C标准协议的时序。
在Linux内核源代码中的drivers/i2c/busses目录下包含着一些适配器的驱动。如S3C2410的驱动i2c-s3c2410.c。当适配器加载到内核后接下来的工作就要针对具体的设备编写设备驱动了。
编写I2C设备驱动也有两种方法。一种是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。另一种是为i2c设备独立编写一个设备驱动。注意在后一种情况下是不需要使用i2c-dev.c的。
1、利用i2c-dev.c操作适配器进而控制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
而且read()、write()方法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, };
基于上面几个原因所以一般都不会使用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_RDWR。 struct 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AT24C02的地址及读写访问时序。
● AT24C02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 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 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 lhtfarsight.com.cn */ #include stdio.h #include linux/types.h #include stdlib.h #include fcntl.h #include unistd.h #include sys/types.h #include sys/ioctl.h #include errno.h #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*******/
struct i2c_msg { unsigned short addr; unsigned short flags; #define I2C_M_TEN 0x0010 #define I2C_M_RD 0x0001 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; fdopen(/dev/i2c-0,O_RDWR); /* */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(fd0) { perror(open error); } e2prom_data.nmsgs2; /* *因为操作时序中最多是用到2个开始信号字节读操作中所以此将 *e2prom_data.nmsgs配置为2 */ e2prom_data.msgs(struct i2c_msg*)malloc(e2prom_data.nmsgs*sizeof(struct i2c_msg)); if(!e2prom_data.msgs) { perror(malloc error); exit(1); } ioctl(fd,I2C_TIMEOUT,1);/*超时时间*/ ioctl(fd,I2C_RETRIES,2);/*重复次数*/ /***write data to e2prom**/ e2prom_data.nmsgs1; (e2prom_data.msgs[0]).len2; //1个 e2prom 写入目标的地址和1个数据 (e2prom_data.msgs[0]).addr0x50;//e2prom 设备地址 (e2prom_data.msgs[0]).flags0; //write (e2prom_data.msgs[0]).buf(unsigned char*)malloc(2); (e2prom_data.msgs[0]).buf[0]0x10;// e2prom 写入目标的地址 (e2prom_data.msgs[0]).buf[1]0x58;//the data to write retioctl(fd,I2C_RDWR,(unsigned long)e2prom_data); if(ret0) { perror(ioctl error1); } sleep(1); /******read data from e2prom*******/ e2prom_data.nmsgs2; (e2prom_data.msgs[0]).len1; //e2prom 目标数据的地址 (e2prom_data.msgs[0]).addr0x50; // e2prom 设备地址 (e2prom_data.msgs[0]).flags0;//write (e2prom_data.msgs[0]).buf[0]0x10;//e2prom数据地址 (e2prom_data.msgs[1]).len1;//读出的数据 (e2prom_data.msgs[1]).addr0x50;// e2prom 设备地址 (e2prom_data.msgs[1]).flagsI2C_M_RD;//read (e2prom_data.msgs[1]).buf(unsigned char*)malloc(1);//存放返回值的地址。 (e2prom_data.msgs[1]).buf[0]0;//初始化读缓冲 retioctl(fd,I2C_RDWR,(unsigned long)e2prom_data); if(ret0) { perror(ioctl error2); } printf(buff[0]%x\n,(e2prom_data.msgs[1]).buf[0]); /***打印读出的值没错的话就应该是前面写的0x58了***/ close(fd); 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。
