I2C驱动介绍
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信总线，用于连接微控制器和各种外部设备。Linux内核提供了I2C驱动层，该驱动层负责处理I2C总线的管理和控制。本文将详细介绍Linux I2C驱动架构的研究。
驱动架构
Linux I2C驱动架构由以下几个模块组成：
1. I2C核心
I2C核心是I2C驱动架构的核心部分，负责管理系统中的I2C总线和设备驱动程序。它提供了一组API，使得I2C总线和设备驱动程序可以进行通信和交互。主要功能包括：
I2C总线的注册和移除：I2C核心负责检测和注册系统中的I2C总线，以及在总线不再可用时移除总线。
I2C设备的注册和移除：I2C核心负责检测和注册连接到I2C总线的设备，以及在设备不再可用时移除设备。
I2C设备的访问：I2C核心提供了一组函数，用于读写I2C设备的寄存器和数据。
2. I2C适配器驱动
I2C适配器驱动负责管理具体的I2C适配器，它在I2C总线和I2C设备之间充当桥梁。每个I2C适配器驱动负责管理一个特定类型的I2C适配器，如I2C主机控制器、I2C从属设备等。其主要功能包括：
I2C适配器的注册和移除：I2C适配器驱动负责检测和注册系统中的I2C适配器，以及在适配器不再可用时移除适配器。
I2C适配器的配置和管理：I2C适配器驱动负责配置和管理I2C适配器的参数，如时钟速率、地址模式等。
3. I2C设备驱动
I2C设备驱动负责管理连接到I2C总线的具体设备，它与I2C核心和I2C适配器驱动之间进行通信和交互。每个I2C设备驱动负责管理一个特定类型的I2C设备，如温度传感器、电容触摸屏等。其主要功能包括：
I2C设备的注册和移除：I2C设备驱动负责检测和注册连接到I2C总线的设备，以及在设备不再可用时移除设备。
I2C设备的控制和管理：I2C设备驱动负责控制和管理I2C设备的操作，如读取和写入设备的寄存器和数据。
代码示例
以下是一个简单的I2C设备驱动示例，用于读取温度传感器的温度值：
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#define I2C_DEVICE_ADDR 0x48
#define I2C_TEMPERATURE_REG 0x00
static struct i2c_client *i2c_client;
static int read_temperature(struct i2c_client *client)
{
u8 buf[2];
int ret;
ret = i2c_smbus_read_i2c_block_data(client, I2C_TEMPERATURE_REG, 2, buf);
if (ret < 0) {
return ret;
}
return (buf[0] & 0x0F) * 100 + (buf[1] & 0xFF);
}
static int i2c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
int temperature;
i2c_client = client;
temperature = read_temperature(client);
printk("Temperature: %d°C\n", temperature);
return 0;
}
static int i2c_remove(struct i2c_client *client)
{
return 0;
}
static const struct i2c_device_id i2c_ids[] = {
{ "i2c-temperature", 0 },
{ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, i2c_ids);
static struct i2c_driver i2c_driver = {
.probe = i2c_probe,
.remove = i2c_remove,
.id_table = i2c_ids,
.driver = {
.name = "i2c-temperature",
.owner = THIS_MODULE,
},
};
static int __init i2c_temperature_init(void)
{
return i2c_add_driver(&i2c_driver);
}
static void __exit i2c_temperature_exit(void)
{
i2c_del_driver(&i2c_driver);
}
module_init(i2c_temperature_init);
module_exit(i2c_temperature_exit);
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("I2C Temperature Sensor Driver");
MODULE_LICENSE("GPL");
结论
Linux I2C驱动架构提供了一套完整的解决方案，用于管理和控制I2C总线和设备。通过研究和了解这个架构，开发人员可以更好地理解和使用Linux系统中的I2C功能，实现各种I2C设备的驱动程序开发与应用。