i2c驱动之i2c-dev驱动

        i2c的设备驱动可以直接利用内核提供的i2c-dev.c文件提供的ioctl函数接口在应用层实现对i2c设备的读写，但是在应用层使用ioctl函数对应用程序员要求较高，需要自行构建msg结构体，必须了解设备的操作流程，时序之类的。

        另外i2c设备的驱动也可以通过普通的设备驱动实现，像往常的驱动一样实现，然后在应用层就可以像读取普通文件一样操作，无需再考虑读写时序。其实普通的设备驱动也可以用两种方法实现，1）构建字符设备驱动，在open,read,write等函数中直接操作i2c总线的相关寄存器来读写i2c设备，但是这种方法因平台不同，设备不同都要重新写驱动，2）在设备驱动中调用i2c-core.c提供的i2c_transfer函数来实现和i2c设备的通信，这样只要对不同的设备写不同的驱动就行了。

        下面就分别对i2c-dev驱动、普通设备驱动方法1和普通设备驱动方法2来介绍一下，共分为博客的三篇文章：1）i2c驱动之i2c-dev驱动，2）普通设备驱动1，3）普通设备驱动方法2（推荐方法）。

        关于i2c设备驱动，自己在理解的过程中感觉比较好的资料的连接：

        linux下I2C驱动架构全面分析 、 深入源代码设计i2c驱动 、 宋宝华老师i2c驱动架构视频

        在/linux-2.6.32.2/drivers/i2c目录下

        ----Algos/                  一些i2c总线适配器通信的算法，个人感觉是用I/O口模拟实现i2c通信的算法

        ----Busses/               I2C总线驱动的方法，对应于s3c2440适配器驱动的文件是I2c-s3c2410.c

        ----Chips/                 I2C设备驱动，具体到某个设备，比如at24c08等

        ----I2c-boardinfo.c   

        ----I2c-core.c           I2C核心文件，用于联系设备驱动和总线驱动，作为一个桥梁，有用的函数i2c_add_addapter

                                       i2c_add_driver，和i2c_transfer函数

        ----I2c-dev.c            通用的i2c设备驱动

        ----Kconfig

        ----Makefile

       

开始在内核编译i2c-dev通用驱动

1）在linux-2.6.32.2/内核目录下make menuconfig，选择如下Device Drivers

2）进入Device Drivers目录，选择I2C Support，表示编译I2C驱动模块，会将i2c-core.c编译成模块文件i2c-core.ko

3）进入I2C support

4）选择模块化编译I2C device interface "M"，则会将i2c-dev.c编译成i2c-dev.ko

5）选择I2C Hardware Bus support，并进入

选择s3c2410 I2c Driver则会将i2c-s3c2410.c编译成i2c-s3c2410.ko驱动模块

6）选择Miscellaneous I2c Chip Support，并进入

会提示让你选择编译具体的设备驱动，因为这里我们采用内核提供的通用设备驱动i2c-dev，所以这里的驱动就暂时不编译了

以上编译总共得到了3个驱动文件i2c-core.ko，i2c-dev.ko，i2c-s3c2410.ko

将这三个模块insmod到内核中，顺序是i2c-core.ko，i2c-s3c2410.ko，i2c-dev.ko，会自动创建/dev/i2c/0设备节点，然后就可以直接调用/dev/i2c/0文件节点进行访问设备了

之后应用程序员可以利用下面两种ioctl函数

ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);或者

ioctl(file,I2C_SMBUS,&args);

进行与i2c设备通信了。

验证i2c应用程序：

/*
//作者:王磊
//日期:2013.11.17
//文件功能:实现ioctl函数调用，并操作i2c设备/dev/i2c/0进行读写数据
//可以用i2c -r来检验数据是否已写入
*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

int main(int argc, char** argv)
{
	struct i2c_rdwr_ioctl_data work_queue;

	unsigned int slave_address,reg_address,dat;
	unsigned int fd;
	int ret;
	char select;

	fd=open("/dev/i2c/0",O_RDWR);
	if(!fd)
	{
		printf("error on opening the device file\n");
		exit(1);
	}
	ioctl(fd,I2C_TIMEOUT,2);//超时时间
	ioctl(fd,I2C_RETRIES,1);//重复次数
	
	//nmsgs决定了有多少start信号,一个msgs对应一个start信号,但这个start信号又不能适用于repeat start
	//在nmsg个信号结束后总线会产生一个stop
	work_queue.nmsgs = 1;
	work_queue.msgs = (struct i2c_msg *)malloc(work_queue.nmsgs * sizeof(work_queue.msgs));
	if(!work_queue.msgs)
	{
		printf("memory alloc failed");
		close(fd);
		exit(1);
	}

	slave_address = 0x50;//24c08的访问地址是101000b
	printf("please select:w or r?\n");
	scanf("%c", &select);
	if('w' == select)
	{
		printf("please input:address,dat?(example:0x00,0x00)\n");
		scanf("%x,%x", ®_address, &dat);
		//往i2c里面写数据
		printf("began to write\n");
		work_queue.nmsgs  = 1;	
		(work_queue.msgs[0]).len = 2;//buf的长度
		(work_queue.msgs[0]).flags = 0;//write
		(work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;//设备地址
		(work_queue.msgs[0]).buf = (unsigned char *)malloc(2);
		(work_queue.msgs[0]).buf[0] = reg_address;//写的地址
		(work_queue.msgs[0]).buf[1] = dat;//你要写的数据

		ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);
		if(ret < 0)
			printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret);
	}
	else if('r' == select)
	{
		printf("please input:address?(example:0x00)\n");
		scanf("%x", ®_address);
		//从i2c里面读出数据
		printf("began to read:");
		work_queue.nmsgs  = 1;
		//先设定一下地址	
		(work_queue.msgs[0]).flags = 0;//write
		(work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;
		(work_queue.msgs[0]).len = 1;
		(work_queue.msgs[0]).buf = (unsigned char *)malloc(1);
		(work_queue.msgs[0]).buf[0] = reg_address;//因为上面buf已经分配过了
		ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);
		if(ret < 0)
			printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret);

	//因为i2c-dev不支持repeat start，所以只能将读数据操作中的写地址和读数据分为两次消息。	
		//然后从刚才设定的地址处读
		work_queue.nmsgs  = 1;
		(work_queue.msgs[0]).flags = I2C_M_RD;
		(work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;
		(work_queue.msgs[0]).len = 1;
		(work_queue.msgs[0]).buf[0] = 0;//初始化读缓冲
		ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);
		if(ret < 0)
			printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret);
		printf("reg_address=0x%2x,dat=0x%2x\n", reg_address, work_queue.msgs[0].buf[0]);
	}
	close(fd);
	free((work_queue.msgs[0]).buf);
	free(work_queue.msgs);
	return 0; 
	
}