Linux_I2C设备驱动文件操作接口

1、精品文档I2C 适配器驱动被作为一个单独的模块被加载进内核，在模块的加载和卸载函数中， 只需注册和注销一个platform_driver结构体，如代码清单 15.25 。代码清单 15.25 S3C2410 I2C 总线驱动模块加载与卸载1 static int _init i2c_adap_s3c_init(void)2 3 int ret;45 ret = platform_driver_register(&s3c2410_i2c_driver);6 if (ret = 0) 7 ret = platform_driver_register(&s3c2440_i2c_driver);8if

2、 (ret)9platform_driver_unregister(&s3c2410_i2c_driver);10 1112 return ret;13 1415 static void _exit i2c_adap_s3c_exit(void)16 17 platform_driver_unregister(&s3c2410_i2c_driver);18 platform_driver_unregister(&s3c2440_i2c_driver);.精品文档19 20 module_init(i2c_adap_s3c_init);21 module_exit(i2c_adap_s3c_ex

3、it);platform_driver结构体包含了具体适配器的probe() 函数、 remove()函数、 resume() 函数指针等信息，它需要被定义和赋值，如代码清单15.26 。代码清单 15.26 platform_driver结构体1 static struct platform_driver s3c2410_i2c_driver = 2.probe= s3c24xx_i2c_probe,3.remove= s3c24xx_i2c_remove,4.resume= s3c24xx_i2c_resume,5.driver= 6.owner = THIS_MODULE,7.name

4、= s3c2410-i2c,8,9;当 通过 Linux内核源代码 /drivers/base/platform.c文件中定义platform_driver_unregister()函数注 册 platform_driver结构体时，其中 probe 指针指向的 s3c24xx_i2c_probe()函数将被调用以初始化适配器硬件，如代码清单 15.27 。代码清单 15.27 S3C2410 I2C 总线驱动中的s3c24xx_i2c_probe函数1 static int s3c24xx_i2c_probe(struct platform_device *pdev).精品文档2 3 str

5、uct s3c24xx_i2c *i2c = &s3c24xx_i2c;4 struct resource *res;5 int ret;67 /*使能 I2C 的时钟 */8 i2c-dev = &pdev-dev;9 i2c-clk = clk_get(&pdev-dev, i2c);10 if (IS_ERR(i2c-clk) 11 dev_err(&pdev-dev, cannot get clockn);12 ret = -ENOENT;13 goto out;14 15 clk_enable(i2c-clk);1617 /*映射寄存器 */18 res = platform_get

6、_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);19 if (res = NULL) 20 dev_err(&pdev-dev, cannot find IO resourcen);21 ret = -ENOENT;22 goto out;23 .精品文档24 i2c-ioarea = request_mem_region(res-start, (res-end-res-start)+1,25pdev-name);26 if (i2c-ioarea = NULL) 27 dev_err(&pdev-dev, cannot request IOn);28 ret = -EN

7、XIO;29 goto out;30 3132 i2c-regs = ioremap(res-start, (res-end-res-start)+1);33 if (i2c-regs = NULL) 34 dev_err(&pdev-dev, cannot map IOn);35 ret = -ENXIO;36 goto out;37 3839 /*设置 I2C 的信息块 */40 i2c-adap.algo_data = i2c;41 i2c-adap.dev.parent = &pdev-dev;4243 /*初始化 I2C 控制器 */44 ret = s3c24xx_i2c_init

8、(i2c);.精品文档45 if (ret != 0)46 goto out;4748 /* 申请中断 */49 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);50 if (res = NULL) 51 ret = -ENOENT;52 goto out;53 54 ret= request_irq(res-start,s3c24xx_i2c_irq,SA_INTERRUPT,55pdev-name, i2c);56 if (ret != 0) 57 goto out;58 59 i2c-irq = res;6061 ret = i2

9、c_add_adapter(&i2c-adap); /*添加 i2c_adapter*/62 if (ret 0) 63goto out;64 6566 platform_set_drvdata(pdev, i2c);.精品文档6768 out:69 if (ret algo_data;5 int retry;6 int ret;78 for (retry = 0; retry retries; retry+) 9 ret = s3c24xx_i2c_doxfer(i2c, msgs, num);10 if (ret != -EAGAIN)11return ret;.精品文档12 udelay

10、(100);13 1415 return -EREMOTEIO;16 1718 staticint s3c24xx_i2c_doxfer(structs3c24xx_i2c *i2c, structi2c_msg *msgs, int num)19 20 unsigned long timeout;21 int ret;2223 ret = s3c24xx_i2c_set_master(i2c);24 if (ret != 0) 25ret = -EAGAIN;26goto out;27 2829 spin_lock_irq(&i2c-lock);30 i2c-msg= msgs;31 i2c

11、-msg_num = num;32 i2c-msg_ptr = 0;.精品文档33 i2c-msg_idx = 0;34 i2c-state= STATE_START;35 s3c24xx_i2c_enable_irq(i2c);36 s3c24xx_i2c_message_start(i2c, msgs);37 spin_unlock_irq(&i2c-lock);3839 timeout= wait_event_timeout(i2c-wait,i2c-msg_num = 0, HZ* 5);4041 ret = i2c-msg_idx;4243 if (timeout = 0)44 de

12、v_dbg(i2c-dev, timeoutn);45 else if (ret != num)46 dev_dbg(i2c-dev, incomplete xfer (%d)n, ret);4748 msleep(1);/*确保停止位已经被传递*/4950 out:51 return ret;52 53.精品文档54 staticvoid s3c24xx_i2c_message_start(structs3c24xx_i2c *i2c,55struct i2c_msg *msg)56 57 unsigned int addr = (msg-addr & 0x7f) flags & I2C_M

13、_RD) 65 stat |= S3C2410_IICSTAT_MASTER_RX;66 addr |= 1;67 else68 stat |= S3C2410_IICSTAT_MASTER_TX;69 if (msg-flags & I2C_M_REV_DIR_ADDR)70 addr = 1;7172 s3c24xx_i2c_enable_ack(i2c);/*如果要使能 ACK，则使能 */7374 iiccon = readl(i2c-regs + S3C2410_IICCON);75 writel(stat, i2c-regs + S3C2410_IICSTAT);.精品文档76 w

14、riteb(addr, i2c-regs + S3C2410_IICDS);7778 udelay(1);/*在发送新的开始位前延迟1 位*/79 writel(iiccon, i2c-regs + S3C2410_IICCON);80 stat |= S3C2410_IICSTAT_START;81 writel(stat, i2c-regs + S3C2410_IICSTAT);82 s3c24xx_i2c_xfer()函数调用 s3c24xx_i2c_doxfer()函数传输 I2C 消息，第 8 行的循环意味着最多可以重试adap-retries次。s3c24xx_i2c_doxfer

15、()首先将 S3C2410的 I2C 适配器设置为 I2C 主设备，其后初始化 s3c24xx_i2c 结构体，使能I2C 中断，并调用s3c24xx_i2c_message_start()函数启动 I2C 消息的传输。s3c24xx_i2c_message_start()函数写 S3C2410适配器对应的控制寄存器向 I2C 从设备传递开始位和从设备地址。上 述代码只是启动了I2C 消息数组的传输周期，并没有完整实现图15.3 中给出的 algorithmmaster_xfer流程。这个流程的完整实现需要借助 I2C 适配器上的中断来步步推进。代码清单15.32 给出了 S3C2410I2C

16、 适配器中断处理函数以及其依赖的i2s_s3c_irq_nextbyte()函数的源代码。代码清单 15.32 S3C2410 I2C 适配器中断处理函数1static irqreturn_ts3c24xx_i2c_irq(intirqno, void *dev_id,2struct pt_regs *regs).精品文档3 4 struct s3c24xx_i2c *i2c = dev_id;5 unsigned long status;6 unsigned long tmp;78 status = readl(i2c-regs + S3C2410_IICSTAT);9 if (status

17、 & S3C2410_IICSTAT_ARBITR) 10 .11 1213 if (i2c-state = STATE_IDLE) 14 tmp = readl(i2c-regs + S3C2410_IICCON);15 tmp &= S3C2410_IICCON_IRQPEND;16 writel(tmp, i2c-regs + S3C2410_IICCON);17 goto out;18 1920 i2s_s3c_irq_nextbyte(i2c, status);/*把传输工作进一步推进*/2122out:23 return IRQ_HANDLED;.精品文档24 2526 stati

18、c int i2s_s3c_irq_nextbyte(struct s3c24xx_i2c *i2c, unsigned long iicstat)27 28 unsigned long tmp;29 unsigned char byte;30 int ret = 0;3132 switch (i2c-state) 33 case STATE_IDLE:34 goto out;35 break;36 case STATE_STOP:37 s3c24xx_i2c_disable_irq(i2c);38 goto out_ack;39 case STATE_START:40 /* 我们最近做的一件

19、事是启动一个新 I2C 消息 */41 if (iicstat & S3C2410_IICSTAT_LASTBIT &42!(i2c-msg-flags & I2C_M_IGNORE_NAK) 43/* 没有收到 ACK */44s3c24xx_i2c_stop(i2c, -EREMOTEIO);.精品文档45goto out_ack;46 4748 if (i2c-msg-flags & I2C_M_RD)49i2c-state = STATE_READ;50else51i2c-state = STATE_WRITE;5253 /* 仅一条消息， 而且长度为 0（主要用于适配器探测） ，发送

20、停止位 */54 if (is_lastmsg(i2c) & i2c-msg-len = 0) 55s3c24xx_i2c_stop(i2c, 0);56goto out_ack;57 5859 if (i2c-state = STATE_READ)60goto prepare_read;61 /* 进入写状态 */62 case STATE_WRITE:63 retry_write:64 if (!is_msgend(i2c) 65byte = i2c-msg-bufi2c-msg_ptr+;.精品文档66writeb(byte, i2c-regs + S3C2410_IICDS);6768

21、 else if (!is_lastmsg(i2c) 69 /* 推进到下一条消息 */70i2c-msg_ptr = 0;71i2c-msg_idx +;72i2c-msg+;7374/*检查是否要为该消息产生开始位 */75if (i2c-msg-flags & I2C_M_NOSTART) 76if (i2c-msg-flags & I2C_M_RD) 77s3c24xx_i2c_stop(i2c, -EINVAL);7879goto retry_write;80 else 81/*发送新的开始位 */82s3c24xx_i2c_message_start(i2c, i2c-msg);8

22、3i2c-state = STATE_START;8485 else 86s3c24xx_i2c_stop(i2c, 0);/* send stop */87.精品文档88 break;89 case STATE_READ:90 /* 有一个字节可读，看是否还有消息要处理*/91 if (!(i2c-msg-flags & I2C_M_IGNORE_NAK) &92!(is_msglast(i2c) & is_lastmsg(i2c) 9394if (iicstat & S3C2410_IICSTAT_LASTBIT) 95dev_dbg(i2c-dev, READ: No Ackn);969

23、7s3c24xx_i2c_stop(i2c, -ECONNREFUSED);98goto out_ack;99100 101 byte = readb(i2c-regs + S3C2410_IICDS);102 i2c-msg-bufi2c-msg_ptr+ = byte;103104 prepare_read:105 if (is_msglast(i2c) /* last byte of buffer */106if (is_lastmsg(i2c)107s3c24xx_i2c_disable_ack(i2c);108109 else if (is_msgend(i2c) .精品文档110/

24、*还有消息要处理吗 ? */111if (is_lastmsg(i2c) 112s3c24xx_i2c_stop(i2c,0);/* last message, send stopand complete */113 else 114/*推进到下一条消息 */115i2c-msg_ptr = 0;116i2c-msg_idx+;117i2c-msg+;118119 120 break;121 122123 /* irq清除 */124 out_ack:125 tmp = readl(i2c-regs + S3C2410_IICCON);126 tmp &= S3C2410_IICCON_IRQ

25、PEND;127 writel(tmp, i2c-regs + S3C2410_IICCON);128 out:129 return ret;130 .精品文档中 断处理函数 s3c24xx_i2c_irq()主要通过调用i2s_s3c_irq_nextbyte()函数进行传输工作的进一步推进。i2s_s3c_irq_nextbyte() 函数通过 switch(i2c-state) 语句分成 i2c-state 的不同状态进行处 理，在每种状态下， 先检查 i2c-state的状态与硬件寄存器应该处于的状态是否一致，如果不一致，则证明有误，直接返回。当I2C 处于读状态 STATE_READ

26、或写状态 STATE_WRITE时，通过 is_lastmsg()函数判断是否传输的是最后一条I2C 消息，如果是，则产生停止位，否则通过 i2c-msg_idx+ 、i2c-msg+ 推进到下一条消息。15.6 实例： SAA7113H视频 AD芯片 I2C 设备驱动15.6.1 SAA7113H 视频 AD芯片硬件描述如图 15.9 ，SAA7113H是飞利浦半导体推出的9 位视频 AD芯片，它可以选择 4 路视频输入中的1 路，并采样为 9 位的数字信号。图 15.9 SAA7113H 输入、输出与 I2C 接口对 SAA7113H输入通道的选择以及采样方式的设置都需通过其I2C 接口进

27、行，以 0x4A 地址可读 SAA7113H寄存器，以 0x4B 可写 SAA7113H寄存器。SAA7113H的 I2C 接口连接在 S3C2410的 I2C 控制器上，作为 S3C2410I2C 控制器的从设备。 SAA7113H的写时序与图15.7 给出的写时序是一致的，但是读时序则需通过2 条 I2C 消息解决，在第 1 条消息中应该给SAA7113H写入寄存器子地址，如图15.10 。.精品文档图 15.10 SAA7113H 读时序15.6.2 SAA7113H 视频 AD芯片驱动模块加载与卸载由于不需要给SAA7113H实现文件操作接口，在设备驱动模块的加载和卸载函数中均不再需要

28、注册和注销字符设备的操作，代码清单 15.33 给出了 SAA7113H设备驱动模块加载和卸载的源代码。代码清单 15.33 SAA7113H设备驱动模块加载和卸载函数1 static int _init saa711x_init (void)2 3return i2c_add_driver(&i2c_driver_saa711x); /注册i2c_driver4 56 static void _exit saa711x_exit (void)7 8i2c_del_driver(&i2c_driver_saa711x); /注销 i2c_driver9 1011 module_init(saa

29、711x_init);12 module_exit(saa711x_exit);15.6.3 SAA7113H 设备驱动 i2c_driver成员函数如 代码清单 15.34 ，SAA7113H设备驱动模块加载和卸载中添加和删除的 i2c_driver_saa711x结构体的 attach_adapter指针被赋值为.精品文档saa711x_attach_adapter，detach_client指针被赋值为saa711x_detach_client，而 command指针被赋值为saa711x_command，代码清单 15.35 给出了这 3 个函数的实现。代码清单 15.34 SAA71

30、13H设备驱动 i2c_driver结构体1 static struct i2c_driver i2c_driver_saa711x = 2 .driver = 3 .name = saa711x,4 ,5 .id = I2C_DRIVERID_SAA711X,6 /* 成员函数 */7 .attach_adapter = saa711x_attach_adapter,8 .detach_client = saa711x_detach_client,9 .command = saa711x_command,10 ;代码清单 15.35 SAA7113H设备驱动 i2c_driver成员函数1

31、saa711x_attach_adapter (struct i2c_adapter *adapter)2 3 dprintk(1,KERN_INFOsaa711x.c:startingprobe foradapter %s(0x%x)n,4 I2C_NAME(adapter), adapter-id);56 returni2c_probe(adapter,&addr_data,&saa711x_detect_client);.精品文档7/saa711x_detect_client会调用 i2c_set_clientdata()、i2c_attach_client()8910 staticin

32、tsaa711x_detach_client(structi2c_client *client)11 12 struct saa711x *decoder = i2c_get_clientdata(client);13 int err;1415 err = i2c_detach_client(client);16 if (err) 17 return err;18 1920 kfree(decoder);21 kfree(client);2223 return 0;24 2526 static int saa711x_command(struct i2c_client *client, uns

33、igned int cmd, void.精品文档27 *arg)28 29 struct saa711x *decoder = i2c_get_clientdata(client);3031switch (cmd) /处理不同的命令3233case 0:34case DECODER_INIT:35.36case DECODER_DUMP:37.38case DECODER_GET_CAPABILITIES:39.40case DECODER_GET_STATUS:41.42case DECODER_SET_VBI_BYPASS:43.44case DECODER_SET_NORM:45.46case DECODER_SET_INPUT:4748int *iarg = arg;.精品文档49if (*