LINUX的IIC驱动从这开始（三）

时间：2021-09-21 03:12:35

这一篇主要是在友善的Smart210开发板上写一个符合linux的iic驱动模型的设备驱动程序，这样能有一个更感性的认识。

开发环境介绍：

主机linux版本：fedora14

开发板：友善的Smart210

嵌入式linux版本：linux-3.0.8（友善光盘自带的）

交叉编译器：arm-linux-gcc-4.5.1（友善光盘自带的）

硬件简单介绍：

LINUX的IIC驱动从这开始（三）、

这是从友善的原理图上截下的图，这个图没有什么复杂的，从图可以看出来EEPROM是和s5pv210上的第0个iic适配器连接的，但我是用第1个适配器写的，所以用线直接把适配器1的引脚和EEPROM相连的，我这边正好有这个项目需要，所以这样写了，你可以直接用适配器0就行了，在写驱动的时候我会说怎么选iic适配器0和iic适配器1。

我们前面说过iic驱动模型是采用分层思想的，也即总线驱动和设备驱动是分开的。那它们怎么相互联系了？总得要一个什么东西来做个匹配吧，就像以前的地下工作者，需要接头暗号，要不然就乱套了，哈哈！iic总线和设备之间是用名字做匹配的，那好了，那就先得把设备的名字告诉总线吧，下面就是如何在总线上注册设备信息了。

注册设备信息

阅读linux下的Documentation/i2c/instantiating-devices 文档可以知道有两种方式可以注册，咱们只说前一种。打开：linux-3.0.8/arch/arm/mach-s5pv210/mach-mini210.c这个.c文件。就是在这个文件中填写咱们设备的信息的，这就是所说的bsp文件。首先添加头文件#include <linux/i2c/at24.h> 因为linux专门问iic接口的eeprom提供了相应的数据结构，要是不加，肯定要报错。接下来添加如下信息：

static struct at24_platform_data at24c08 = {
.byte_len = SZ_8K / 8,  //eeprom的容量大小（地址的总数）
.page_size = 16,        //eeprom的一页中包含的字节数
};

然后添加如下的信息，主要把eeprom的信息包装成符合iic模型中的设备信息的格式

static struct i2c_board_info i2c_devices[] __initdata = {
    { 
        I2C_BOARD_INFO("at24c08b", 0x50),  //后边的0x50是eeprom的地址，可能有人说应该是0xa0，但linux中需要的是7bit的地址，所以向右移一位，正好是0x50。当然了，最终会在linux的iic的读函数和写函数中变成0xa0和0xa1的格式        .platform_data = &at24c08,     },};

最后在mini210_machine_init函数中把上面写的信息注册到iic总线上

static void __init mini210_machine_init(void)
{
        ...
	s3c_i2c2_set_platdata(&i2c2_data);
	i2c_register_board_info(0, mini210_i2c_devs0,
			ARRAY_SIZE(mini210_i2c_devs0));
	//i2c_register_board_info(1, mini210_i2c_devs1,
			//ARRAY_SIZE(mini210_i2c_devs1));  //把友善原来带的屏蔽掉
i2c_register_board_info(1, i2c_devices,            //仿照上面的添加如下的，主要这里分为0、1和2，你可以修改适配器0的，这样不需要连线
                        ARRAY_SIZE(i2c_devices));
	i2c_register_board_info(2, mini210_i2c_devs2,
			ARRAY_SIZE(mini210_i2c_devs2));
        ...
}
这就算把设备信息注册上了，重新编译一下你的linux内核吧，然后把编译好的内核烧进开发板，下面开始就是真真的驱动部分了。

设备驱动编写

首先咱们是用eeprom读写一些数据，数据量不会很大，所以它应该是个字符设备，尽管它从iic驱动模型的角度说，是iic设备，起始这并不矛盾。因为字符设备里包括了一部分的iic设备，下面就是整个驱动了

#include<linux/module.h>
#include<linux/init.h>
#include<linux/kernel.h>
#include<linux/fs.h>
#include<asm/uaccess.h>
#include<linux/i2c.h>
#include<linux/miscdevice.h>
#include<linux/slab.h>
#include<linux/list.h>
#include<linux/delay.h>

#define DEVICE_NAME  "at24c08"
//#define DEBUG

struct At24c08_dev
{
  char name[30];
  struct i2c_client *at24c08_client;
  struct miscdevice  at24c08_miscdev;  //因为本身是一个字符设备，所以定义成一个杂项设备
  unsigned short current_pointer;
};

struct At24c08_dev *At24c08_devp;  //定义一个全局的，因为结构体力里面的atc08_client需要从probe函数中获得

//open函数主要是把全局的At24c08_devp赋给file文件的私有数据，这样在其他的函数中调用方便static int at24c08_open(struct inode *inode,struct file *file){    file->private_data = At24c08_devp;  return 0;}
//这就是杂项设备的read方法，跟普通的杂项设备的read方法没什么不一样的，只是调用的i2c_read_byte_data用来实际传输数据static ssize_tat24c08_read(struct file *file,char *buf,size_t count,loff_t *ppos){  int i = 0;  int transferred = 0;  char value;  char my_buff[50];  struct At24c08_dev *dev = (struct At24c08_dev *)file->private_data;  dev->current_pointer = 0;  if(i2c_check_functionality(dev->at24c08_client->adapter,I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA))  {    while(transferred < count)    {      msleep(10);    //这里一定注意，要不这个延时加上，因为cpu速度比较快，eeprom速度比较慢，所以不加会出问题，我调试时就出问题了，后加的      value = i2c_smbus_read_byte_data(dev->at24c08_client,dev->current_pointer +i);      my_buff[i++] = value;      transferred ++;    }    if(!copy_to_user(buf,(void *)my_buff,transferred))      printk("The data copying from kernel to userspace success!\n");    else      printk("Mybe some errors has occured\n");    dev->current_pointer +=transferred;  }  return transferred;}
//这就是注册的杂项设备的write方法static ssize_tat24c08_write(struct file *file,const char *buf,size_t count,loff_t *ppos){  int i = 0;  int transferred = 0;  char  my_buff[50];  struct At24c08_dev *dev = (struct At24c08_dev *)file->private_data;  dev->current_pointer = 0;  if(i2c_check_functionality(dev->at24c08_client->adapter,I2C_FUNC_SMBUS_BYTE_DATA))  {    if(!copy_from_user(my_buff,buf,count))    {      printk("The data copying from userspace to kernel success!\n");      while(transferred < count)      {         msleep(10);//与上面的read函数中的类似         i2c_smbus_write_byte_data(dev->at24c08_client,dev->current_pointer + i,my_buff[i]); //这个函数通过adapter的通信方法把一个字节的数据发送          //到iic设备中去         i ++;         transferred ++;      }      dev->current_pointer +=transferred;    }    else      printk("Mybe some errors has occured\n");  }  return transferred;}static const struct file_operations at24c08_fops ={  .owner = THIS_MODULE,  .open = at24c08_open,  .read = at24c08_read,  .write = at24c08_write,};
//当把设备挂接到总线上时，只有当at24c08b_id所起的名字和之前注册到总线当中的名字一样时，才会调用probe函数。在probe函数里会分配i2c_client，通过这个//i2c_client，当调用注册的字符设备时，iic适配器就知道把数据跟那个iic设备交互。static int __devinit at24c08b_probe(struct i2c_client *client,const struct i2c_device_id *id){  int ret;    #ifdef DEBUG    printk("The routine of probe has started(for binding device)\n");  #endif    At24c08_devp = kmalloc(sizeof(struct At24c08_dev),GFP_KERNEL);  if(!At24c08_devp)  {    return ret = -ENOMEM;  }  memset(At24c08_devp,0,sizeof(struct At24c08_dev));  At24c08_devp->at24c08_client = client; //把分配的i2c_client赋给定义的全局变量  At24c08_devp->at24c08_miscdev.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR;   At24c08_devp->at24c08_miscdev.name = DEVICE_NAME;  At24c08_devp->at24c08_miscdev.fops = &at24c08_fops; //把杂项设备的一些域用我们具体的方法定义    ret = misc_register(&At24c08_devp->at24c08_miscdev);  //注册杂项设备  #ifdef DEBUG    printk("The driver of at24c08 has registered!\n");  #endif  return ret;}static int __devexit at24c08b_remove(struct i2c_client *client){  misc_deregister(&At24c08_devp->at24c08_miscdev);  #ifdef DEBUG    printk("The routine of remove has implemented!\n");  #endif  return 0;}static const struct i2c_device_id at24c08b_id[]={  {"at24c08",0},  {}};   //当把设备挂接到总线上时，就调用这里面的名字和注册在总线里的名字比对，如果一样就会调用probe函数，同时给挂接的设备分配i2c_client结构体MODULE_DEVICE_TABLE(i2c,at24c08b_id);static struct i2c_driver at24c08b_driver = {  .driver = {     .name = "at24c08",     .owner=THIS_MODULE,  },  .probe = at24c08b_probe,  .remove=__devexit_p(at24c08b_remove),  .id_table =at24c08b_id,};static int __init at24c08b_init(void){  #ifdef DEBUG    printk(KERN_NOTICE"The driver of at24c08 is insmod!\n");  #endif  return i2c_add_driver(&at24c08b_driver);  //把iic设备挂接到总线上}void at24c08b_exit(void){  #ifdef DEBUG    printk(KERN_NOTICE"at24c0b is rmmod!\n");  #endif  i2c_del_driver(&at24c08b_driver); //把iic设备移除，这时会调用remove函数，所以在remove函数中一般会干一些注销设备的工作等}MODULE_DESCRIPTION("at24c08b eeprom driver");MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");MODULE_AUTHOR("xie yingdong");module_init(at24c08b_init);module_exit(at24c08b_exit);
上面就是完整的eeprom驱动，当然驱动写完了，需要写个简单的Makefile来编译这个驱动，好吧，下面就是Makefile文件的内容 

obj-m:=eeprom-driver.o
KDIR = /tmp/linux-3.0.8  //这里需要你根据自己的实际的linux源码放的位置来设置

all:
	$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(shell pwd) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
clean:
	@rm -rf eeprom-driver*.o
上面的Makefile文件很是简单，就不做过多的解释了。当把驱动编译好了，用动态的方式挂载到了linux内核上后，你还得做个简单的测试程序，来验证咱们写的驱动工作是否正常，下面就直接贴出来吧。 

#include<stdio.h>
#include<linux/types.h>
#include<stdlib.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main(void)
{
  int i;
  char value[19] = "eeprom-driver test!";
  char backvalue[19];

  int fd;
  fd = open("/dev/at24c08",O_RDWR);  //这里的名字一定要和驱动里注册的杂项设备的名字一样，但跟iic设备的名字无关，这里只是正好取的一样而已
  if(fd<0){
    printf("Open at24c08 device failed!\n");
    exit(1);
  }
  write(fd,value,19);
  printf("The string writing to eeprom : %s\n",value);
  printf("##################################################\n");
  sleep(1);
  read(fd,backvalue,19);
  printf("The string reading from eeprom : %s\n",backvalue);
  close(fd);
  return 0;}

哈哈，驱动就写完了，我自己测试了，没问题，你可以试试，下一篇我们会分析iic总线驱动。

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