linux内核GPIO模拟I2C实例

1、linux 内核 GPIO 模拟 I2C 实例2010-10-11 作者：cvip302814 来源：cvip302814 的 blog前言：在许多情况下，我们并没有足够的 I2C 总线，本文主在介绍如何利用 Linux 内核中的 i2c-gpio 模块，利用 2 条 GPIO 线模拟 i2c 总线，并挂载设备。思路：先通过对 i2c-gpio 所定义的结才体初始化（包括初始化 i2c 的 2 条线，频率，timeout 等）并将 i2c-gpio 模块编译进内核，实现用 GPIO_X,GPIO_Y2 条 GPIO线注册新的 i2c 总线。此时这个模块对 i2c 设备是透明的，及挂在这 2 条

2、 GPIO线的 i2c 设备可以直接使用 Linux 内核通用的 i2c 设备注册，传输和注销等方法。步骤：首先确认在注册 i2c-gpio 模块前，所要用到的 2 条 GPIO 口是没有被系统其它地方所调用的。在每个系统平台启动时，都会打开一系列的设备，他们通常实现在 arch/目录下相应的平台子目录中的例如 setupsdevices.c 文件中，在这里我们进行 i2c 总线的注册以及设备的挂载。i2c-gpio 定义的结构在include/linux/i2c-gpio.h 中：/* structi2c_gpio_platform_data-Platform-dependentdatafo

3、ri2c-gpio* sda_pin:GPIOpinIDtouseforSDA* scl_pin:GPIOpinIDtouseforSCL* udelay:signaltoggledelay.SCLfrequencyis(500/udelay)kHz* timeout:clockstretchingtimeoutinjiffies.Iftheslavekeeps* SCLlowforlongerthanthis,thetransferwilltimeout.* sda_is_open_drain:SDAisconfiguredasopendrain,i.e.thepin* isntactive

4、lydrivenhighwhensettingtheoutputvaluehigh.* gpio_get_value()mustreturntheactualpinstateevenifthe* pinisconfiguredasanoutput.* scl_is_open_drain:SCLissetupasopendrain.Samerequirements* asforsda_is_open_drainapply.* scl_is_output_only:SCLoutputdriverscannotbeturnedoff.*/structi2c_gpio_platform_datauns

5、ignedintsda_pin;unsignedintscl_pin;intudelay;inttimeout;unsignedintsda_is_open_drain:1;unsignedintscl_is_open_drain:1;unsignedintscl_is_output_only:1;);其中 sda_pin 和 scl_pin 分别是 i2c 总线的数据线和时钟线， 在 i2c-gpio 中会通过 gpio_request 函数对这 2 个口进行申请，udelay 和 timeout 如果不设初值，i2c-gpio 中会自动将其设为默认值。if(pdata-udelay)bit

6、_data-udelay=pdata-udelay;elseif(pdata-scl_is_output_only)bit_data-udelay=50;/*10kHz*/elsebit_data-udelay=5;/*100kHz*/if(pdata-timeout)bit_data-timeout=pdata-timeout;elsebit_data-timeout=HZ/10;/*100ms*/初始化这个结构体后再将其装入 platform_device 结构体，方便注册:staticstructplatform_devicei2c_device=.name=device-name,.i

7、d=your-id,.dev=.platform_data=&i2c_data,/i2c_gpio_platform_data)，);注册 i2c-gpio 设备将 i2c 设备挂入我们注册的总线：platformdeviceregister(&i2cdevice);staticstructi2c_board_infoi2c_device=一一一I2C_BOARD_INFO(name,i2c_device_addr),);i2cregisterboardinfo(your-id,i2cdevice,ARRAYSIZE(i2cdevice);此时我们就可以在 i2c 设备的驱动程

8、序中通过遍历所在 i2c 总线，得到其所在的地址 i2c_device_addn在 i2c 驱动中，需要注册一个 i2c_driver 的结构体，例如：staticconststructi2c_device_idlis35de_id=lis35de,0,);staticstructi2c_driverst_lis35de_driver=.probe=st_lis35de_probe,.remove=st_lis35de_remove,.suspend=st_lis35de_suspend,.resume=st_lis35de_resume,.id_table=lis35de_id,.drive

9、r=.name=lis35de,;staticint_initst_lis35de_init(void)一-printk(KERN_INFOst_lis35de_initn);returni2c_add_driver(&st_lis35de_driver);在 init 时用 i2c_add_driver(&st_lis35de_driver),此时将会对所在 i2c 总线进行遍历并得到康备而适配器等 7 言息， .目的即是使驱动得到自己的 i2c_client,在这个 i2c_client 中， 已经有了该 i2c 设备的地址等信息， 我们在驱动中定义一个新的i2c_clie

10、nt 全局变量，把得到的这个 i2c_client 传给这个全局变量，从而可以继续正面的 i2c 操作。此时我们就可以使用通用的 i2c 读写操作了。总结：直接用 GPIO 口模拟 I2C 时序和利用内核模块 i2c-gpio 虚拟 i2c 总线的区别：1 .用 GPIO 口模拟 I2C 时序不需要在系统启动时注册 I2C 总线，只需要在 I2C设备驱动中单独实现。用 i2c-gpio 模块虚拟 i2c 总线需要在系统启动时注册新的I2C 总线，并将 i2c 设备挂载到新的 i2c 总线，涉及的范围较广。2.用 GPIO 口模拟 I2C 时序，代码操作较繁琐，且不方便挂载多个 i2c设备。用

11、i2c-gpi。模块可以完全模拟 i2c 总线，可以挂载多个设备。3 .在 i2c 读写操作时， 用 GPIO 口模拟 I2C 时序需要每次根据读/写操作发送器件地址1+1/0,然后再发送寄存器地址。用 i2c-gpio 模块相当于直接在 i2c 总线上操作，在系统启动挂载 i2c 设备时已经告诉了 i2c 总线它的地址，在该设备自己的驱动中，只需要通过 i2c_add_driver 操作即可以得到其地址等诸多信息，读写操作只需要发送寄存器地址即力。附：i2c 一般的读写操作#include/*读操作：*/staticinti2c_RxData(char*rxData,intlength).structi2c_msgmsgs口=/*冠1 个字节的 i2c 设备寄存器地址告诉总线*/.addr=client-addr,.flags=0,/操作.len=1,.buf=rxData,/*从总线读取 length 个字节的数据，存入 rxData*/.addr=client-addr,.flags=I2C_M_RD,/I2C_M_RD 在 i2c.h 中被定义为 1,读操作.len=length,.buf=rxDat