linux内核的I2C子系统详解1——I2C总线概览、驱动框架概览

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1、I2C总线汇总概览

（1）三根通信线：SCL、SDA、GND；

（2）同步、串行、电平、低速（几百k）、近距离；

（3）总线式结构：支持多个设备挂接在同一条总线上

（4）主从式结构：通信双方必须一个为主（master）一个为从（slave），主设备掌握每次通信的主动权，从设备按照主设备的节奏被动响应。

• 每个从设备在总线中有唯一的地址（slave address），主设备通过从地址找到自己要通信的从设备（本质是广播）。

（5）I2C主要用途就是主SoC和外围设备之间的通信，最大优势是支持在总线上扩展多个外围设备。

• 常见的各种物联网传感器芯片（如gsensor、温度、湿度、光强度、酸碱度、烟雾浓度、压力等）均使用I2C接口和主SoC进行连接。

（6）电容触摸屏芯片的多个引脚构成2个接口。http://blog.csdn.net/oqqhutu12345678/article/details/65445338

• 一个接口是I2C的，负责和主SoC连接（本身作为从设备）。主SoC通过该接口初始化及控制电容触摸屏芯片，而芯片通过该接口向SoC汇报触摸事件的信息（触摸坐标等），我们使用电容触摸屏时重点关注的是这个接口；
• 另一个接口是电容触摸板的管理接口，电容触摸屏芯片通过该接口来控制触摸板硬件。该接口是电容触摸屏公司关心的，他们的触摸屏芯片内部固件编程要处理这部分，我们使用电容触摸屏的人并不关心这里。

2、linux内核的I2C驱动框架总览

（1）I2C驱动框架的主要目标

• 让驱动开发者可以在内核中方便的添加自己的I2C设备的驱动程序，从而可以更容易的在linux下驱动自己的I2C接口硬件。

（2）源码中I2C相关的驱动均位于：drivers/i2c目录下。

（3）linux系统提供2种I2C驱动实现方法。

• 第一种叫i2c-dev，对应drivers/i2c/i2c-dev.c。
• 这种方法只是封装了主机（I2C master，一般是SoC中内置的I2C控制器）的I2C基本操作，并且向应用层提供相应的操作接口，应用层代码需要自己去实现对slave的控制和操作，所以这种I2C驱动相当于只是提供给应用层可以访问slave硬件设备的接口，本身并未对硬件做任何操作，应用需要实现对硬件的操作，因此写应用的人必须对硬件非常了解，其实相当于传统的驱动中干的活儿丢给应用去做了，所以这种I2C驱动又叫做“应用层驱动”。
• 这种方式并不主流，它的优势是把差异化都放在应用中，这样在设备比较难缠（尤其是slave是非标准I2C时）时不用修改驱动，而只需要修改应用就可以实现对各种设备的驱动。这种驱动在驱动层很简单（就是i2c-dev.c），我们就不分析了。
• 第二种I2C驱动是所有的代码都放在驱动层实现，直接向应用层提供最终结果。应用层甚至不需要知道这里面有I2C存在，譬如电容式触摸屏驱动，直接向应用层提供/dev/input/event1的操作接口，应用层编程的人根本不知道event1中涉及到了I2C。这种是我们后续分析的重点。