Linux内核基础 -- I2C 控制器驱动开发指南

本文主要是介绍Linux内核基础 -- I2C 控制器驱动开发指南，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

Linux Kernel I2C 控制器驱动开发指南

本文档旨在指导开发者如何在 Linux 内核中编写和注册 I2C 控制器驱动。

1. I2C 控制器驱动代码位置

在 Linux 内核中，I2C 控制器的驱动代码通常位于以下路径：

drivers/i2c/busses/

在这个目录中，每个 I2C 控制器的驱动通常都有一个独立的 C 文件。例如，i2c-bcm2835.c、i2c-imx.c 等。

2. 将 I2C 控制器驱动注册进 Linux 框架

要将 I2C 控制器驱动注册进 Linux 框架，通常需要完成以下步骤：

2.1 定义并初始化 I2C 控制器的 i2c_adapter 结构体

static struct i2c_adapter my_i2c_adapter = {.owner = THIS_MODULE,.class = I2C_CLASS_HWMON,.algo = &my_i2c_algorithm,.dev.parent = &pdev->dev,.nr = my_i2c_bus_number,.name = "My I2C Adapter",
};

2.2 实现 I2C 控制器的操作函数

这些操作函数包括 master_xfer、functionality 等，通常在 i2c_algorithm 结构体中定义。

static struct i2c_algorithm my_i2c_algorithm = {.master_xfer = my_i2c_master_xfer,.functionality = my_i2c_functionality,
};

2.3 注册 I2C 适配器

在驱动的 probe 函数中调用 i2c_add_adapter 将 I2C 适配器注册到 I2C 核心框架中。

static int my_i2c_probe(struct platform_device *pdev)
{// 设备初始化代码...// 注册 I2C 适配器ret = i2c_add_adapter(&my_i2c_adapter);if (ret)return ret;...
}

2.4 注销 I2C 适配器

在驱动的 remove 函数中调用 i2c_del_adapter 注销 I2C 适配器。

static int my_i2c_remove(struct platform_device *pdev)
{i2c_del_adapter(&my_i2c_adapter);...
}

2.5 定义平台驱动结构体

包含 probe 和 remove 函数，并通过 module_platform_driver 宏进行注册。

static struct platform_driver my_i2c_driver = {.probe = my_i2c_probe,.remove = my_i2c_remove,.driver = {.name = "my_i2c",.of_match_table = of_match_ptr(my_i2c_dt_ids),},
};module_platform_driver(my_i2c_driver);

3. my_i2c_functionality 函数的作用

my_i2c_functionality 函数在 I2C 控制器驱动中用于返回该 I2C 控制器所支持的功能。这些功能定义在 I2C 核心框架中，并以一组标志（flags）的形式表示。这些标志可以是对 I2C 核心框架提供的一些标准功能的支持，比如 10-bit 地址模式、多主模式等。

3.1 常见的功能标志

以下是一些常见的 I2C 功能标志，它们定义在 include/linux/i2c.h 文件中：

• I2C_FUNC_I2C: 标准 I2C-level 功能（读写传输）。
• I2C_FUNC_10BIT_ADDR: 支持 10-bit 地址。
• I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING: 支持协议转换。
• I2C_FUNC_SMBUS_EMUL: 支持 SMBus 仿真。
• I2C_FUNC_SMBUS_QUICK: 支持 SMBus Quick 命令。
• I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE: 支持 SMBus 读字节命令。
• I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE: 支持 SMBus 写字节命令。
• I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA: 支持 SMBus 读字节数据命令。
• I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE_DATA: 支持 SMBus 写字节数据命令。
• I2C_FUNC_SMBUS_READ_WORD_DATA: 支持 SMBus 读字数据命令。
• I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_WORD_DATA: 支持 SMBus 写字数据命令。
• I2C_FUNC_SMBUS_BLOCK_DATA: 支持 SMBus 块数据传输。

3.2 示例

假设我们的 I2C 控制器支持标准 I2C 功能和 SMBus 仿真功能，那么 my_i2c_functionality 函数可以这样实现：

static u32 my_i2c_functionality(struct i2c_adapter *adap)
{return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL;
}

这个函数返回一个 32-bit 的整数，其中每个 bit 表示一个支持的功能。I2C 核心框架调用这个函数以了解该 I2C 控制器的能力，然后可以相应地执行不同的操作。

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