Linux下i2c驱动程序编写指导-猿码集

1. 概述

本文介绍了如何在Linux下编写i2c驱动程序。i2c通信是一种短距离的串行通信协议，常用于连接嵌入式系统中的各种外设。通过编写i2c驱动程序，可以实现Linux与i2c设备之间的通信。

2. i2c驱动程序基础

2.1 i2c总线

i2c（Inter-Integrated Circuit）是由Philips公司开发的一种通信协议，用于在短距离内连接多个设备。i2c总线由两根信号线组成，即SCL线和SDA线。SCL线是时钟线，用于同步数据传输；SDA线是数据线，用于传输数据。每个i2c设备都有一个唯一的7位地址，通过这个地址可以和特定的设备进行通信。

2.2 i2c驱动程序

i2c驱动程序是在Linux内核中实现的一种设备驱动程序，用于管理i2c设备。驱动程序提供了一组函数，用于发送和接收i2c数据，以及管理i2c设备的地址，时钟等参数。

3. 编写i2c驱动程序步骤

3.1 驱动程序框架

编写i2c驱动程序的第一步是创建一个基本的驱动程序框架。可以使用Linux内核提供的i2c驱动程序模板来快速开始，然后根据具体的需求进行修改。


#include 
#include 
static int my_i2c_probe(struct i2c_client *client,
                        const struct i2c_device_id *id)
{
    // 完成设备的初始化和配置
}
static int my_i2c_remove(struct i2c_client *client)
{
    // 完成设备的释放和清理工作
}
static const struct i2c_device_id my_i2c_ids[] = {
    { "my_i2c_device", 0 },
    { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, my_i2c_ids);
static struct i2c_driver my_i2c_driver = {
    .driver = {
        .name = "my_i2c_driver",
        .owner = THIS_MODULE,
    },
    .probe = my_i2c_probe,
    .remove = my_i2c_remove,
    .id_table = my_i2c_ids,
};
module_i2c_driver(my_i2c_driver);

以上是一个简单的i2c驱动程序框架示例，其中包括了驱动程序的初始化、配置和释放工作。具体的初始化和配置过程需要根据具体的i2c设备进行修改。

3.2 设备初始化

驱动程序的my_i2c_probe函数用于设备的初始化和配置。在这个函数中可以进行以下操作：

检测设备是否存在，通过client参数判断

初始化设备的寄存器和参数

注册设备到i2c子系统


static int my_i2c_probe(struct i2c_client *client,
                        const struct i2c_device_id *id)
{
    int ret;
    
    // 检测设备是否存在
    if (!i2c_check_functionality(client->adapter,
                                I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA |
                                I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE_DATA)) {
        printk(KERN_ERR "Device not supported\n");
        return -ENODEV;
    }
    
    // 初始化设备的寄存器和参数
    ret = i2c_smbus_write_byte_data(client, REGISTER_ADDR, INITIAL_VALUE);
    if (ret < 0) {
        printk(KERN_ERR "Failed to initialize device\n");
        return ret;
    }
    
    // 注册设备到i2c子系统
    ret = i2c_add_driver(&my_i2c_driver);
    if (ret < 0) {
        printk(KERN_ERR "Failed to register driver\n");
        return ret;
    }
    
    return 0;
}

3.3 设备释放

驱动程序的my_i2c_remove函数用于设备的释放和清理工作。在这个函数中可以进行以下操作：

解注册设备

释放设备资源


static int my_i2c_remove(struct i2c_client *client)
{
    // 解注册设备
    i2c_del_driver(&my_i2c_driver);
    
    // 释放设备资源
    // ...
    
    return 0;
}

4. 示例

以下是一个使用i2c驱动程序的示例，假设使用的i2c设备是一个温度传感器，通过i2c通信来读取温度。


#include 
#include 
#define TEMPERATURE_REG 0x00
static int my_i2c_probe(struct i2c_client *client,
                        const struct i2c_device_id *id)
{
    int ret;
    unsigned char temperature;
    
    // 读取温度寄存器的值
    ret = i2c_smbus_read_byte_data(client, TEMPERATURE_REG);
    if (ret < 0) {
        printk(KERN_ERR "Failed to read temperature\n");
        return ret;
    }
    
    temperature = (unsigned char)ret;
    printk(KERN_INFO "Temperature: %u\n", temperature);
    
    return 0;
}
static int my_i2c_remove(struct i2c_client *client)
{
    return 0;
}
static const struct i2c_device_id my_i2c_ids[] = {
    { "my_i2c_device", 0 },
    { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, my_i2c_ids);
static struct i2c_driver my_i2c_driver = {
    .driver = {
        .name = "my_i2c_driver",
        .owner = THIS_MODULE,
    },
    .probe = my_i2c_probe,
    .remove = my_i2c_remove,
    .id_table = my_i2c_ids,
};
module_i2c_driver(my_i2c_driver);

以上示例中，通过调用i2c_smbus_read_byte_data函数来读取温度寄存器的值，并打印出温度值。具体的设备地址和寄存器地址需要根据实际的i2c设备进行修改。

5. 结论

通过本文的介绍，可以了解到在Linux下编写i2c驱动程序的基本步骤。这包括了驱动程序的框架创建、设备的初始化和配置、以及设备的释放和清理工作。通过这些步骤，可以实现Linux与i2c设备之间的通信。

Linux下i2c驱动程序编写指导