WinCE6.0+ S3C6410 IIC驱动源码学习

       今天总结一下 IIC 驱动的源码学习。 IIC 驱动也是 Wince 下的流接口驱动，所以配置文件的设置和其他流接口都一样，本人在以前已经对该问题做了介绍，这里就不重复了。

       IIC 驱动较为简单，主要的源文件有 iic.h 、 iic_pdd.h 、 iic_mdd.h 、 iic_mdd.cpp 和 s 3c 6410_icc_lib.cpp 五个文件，三个 h 文件都是关于相关数据结构和宏的定义， cpp 文件是所有功能的实现。

       下面主要从流接口的几个接口函数来分析驱动源码，包括 DllEntry 、 IIC_Init 、 IIC_Deinit 、 IIC_Open 、 IIC_Close 、 IIC_IOControl 、 IIC_PowerUp 和 IIC_PowerDown 。

       一、在 Device.exe 加载 IIC 驱动时，首先执行的是 DllEntry 和 IIC_Init 函数， DllEntry 函数没有任何实际的操作，这里跳过，直接看 IIC_Init 函数。

 

       入口参数是关于 IIC 驱动在注册表中的路径。

       144 行是为 PHW_INIT_INFO 结构体在堆上分配空间， pInitContext 存储在 IIC_Init 函数中获得的相关信息，并作为参数传递给 IIC_Open 函数。 PHW_INIT_INFO 结构体的定义在文件 iic_mdd.h 中，这里不再给出。

       174 到 204 行读取注册表中的相关信息，并将数据填充到 pInitContext 中。

       208 行在后面的 IIC 中断处理函数中使用，用来判断是否驱动卸载。

       212 行进行 IIC 硬件的相关初始化工作，后面分析。

       222 行返回 pInitContext ，将在后面作为 IIC_Open 函数的参数。

       HW_Init 函数在文件 s 3c 6410_icc_lib.cpp 中，下面分析一下该函数。

 

       94 行 MapVirtualAddress 函数实现在本文件 s 3c 6410_icc_lib.cpp 中， 完成相关寄存器的虚拟地址映射。

       100 行 InitializeGPIOPort 函数实现在本文件 s 3c 6410_icc_lib.cpp 中，完成 GPIO 中 GPB 的相关设置，使 IO 为 SCL 和 SDA 功能。

       104 到 118 行创建了两个事件， g_hTransferEvent 用于记录发送和接收数据的事件， g_hTransferDone 用于记录发送结束或者接收结束的事件。

       122 到 139 行首先向内核注册中断逻辑号（ IRQ_I 2C ），然后通过 InterruptInitialize 将中断号与相应的事件进行映射。当内核触发该中断时，通过查表触发相应的事件。

       143 行创建相应的中断处理函数 IIC_IST ，该函数也在本文件中，下面进行分析。

 

       677 行和 682 行用来判断 IIC 运行状态，前面初始化时已经设置成了 IIC_RUN 的状态，当退出 IIC 驱动的时候，修改状态为 IIC_FINISH ，从而退出中断处理线程。这是中断处理线程中经常使用的方法。

       680 行用来等待 IIC 收发数据事件的发生，超时时间设置为无限等待。

       685 到 709 行是对 IIC 四种状态的判断。 ARBITRATION_FAILED 代表 IIC 总线仲裁失败即在申请对总线的使用权时失败， SLAVE_ADDRESS_MATCHED 代表收到的从设备地址与 ICCADD 寄存器里面的值相等， SLAVE_ADDRESS_ZERO 代表收到的从设备地址为 0 ， ACK_NOT_RECEIVED 代表收到的最后一个 bit 不是 0 ，即没有收到 ACK 信号。

       711 行是用来判断当前设备处于何种状态，由于 CPU 总是作为主设备存在，所以只能是主设备接收和主设备发送两种状态。

       719 到 739 行是主设备接收状态的情况，在本人的另一篇博文中座了较详细的分析 http://jazka.blog.51cto.com/809003/702584 。

       741 到 756 行是主设备发送状态的情况， if (g_uIIC_PT<g_uIIC_DATALEN) 判断数据是否发送完毕，没有则继续从 Buffer 中读取一个字节到 IICDS 寄存器中，如果发送完了，就置结束标志 bDone ，同时设置 IICSTAT 寄存器发送 STOP 信号， g_pIICReg->IICCON &= ~(1<<4) 用来清除中断标志，没发送一个字节都需要清除中断标志。

       761 到 765 行用来在接收或者发送结束的情况下，设置结束事件，以保证在程序的其他地方检测到结束事件后进行相应的处理。

 

       二、上面操作完成之后， IIC 驱动就已经成功加载了，当用户调用 CreateFile 函数是调用 IIC_Open 函数，下面分析该函数，只列出比较重要的内容。

       PHW_INIT_INFO 是初始化函数 IIC_Init 返回的信息结构体，而 PHW_OPEN_INFO 是将该函数中收集的相关信息结构体，用于返回给 IIC_IOControl 的参数。

       pInitContext->OpenCnt 用来记录 IIC 打开的次数。

       372 到 378 行用于初次打开 IIC 设备时的处理， HW_OpenFirst 函数主要完成从设备地址设置和使能中断。如下：

// slave address setting
pInitContext-PDDCommonVal.SlaveAddress = DEFAULT_SLAVE_ADDRESS;
pInitContext->PDDCommonVal.InterruptEnable = DEFAULT_INTERRUPT_ENABLE;

       HW_PowerUp 函数用来打开 IIC 设备 Power ，如下：

g_pSYSCONReg->PCLK_GATE |= IIC_POWER_ON;

       381 行完成打开 IIC 设备的大部分操作， HW_Open 函数后面介绍。

       387 行用来增加 IIC 设备的开启数量。

       HW_Open 函数的绝大部分操作如下：

       401 到 404 行主要完成时钟、主从收发模式、过滤使能以及延时的设置。时钟要根据从设备的情况而设置，否则收发会出现问题，此处为了 3000Hz 。模式默认选择为主设备发送模式。

       CalculateClockSet 函数用来设置时钟分频以达到想要的时钟频率。 S 3C 6410 有两种模式，通过 IICCON 寄存器进行设置。

       408 行的 DirtyBit 用来标记寄存器设置是否发生变化，每次设置寄存器时都需要判断该标志。

       410 行的 HW_SetRegister 函数用来设置 IIC 的寄存器，包括 IICADD 、 IICSTAT 、 IICLC 、 IICCON 四种寄存器，如下：

if(g_OwnerContext != pOpenContext || pOpenContext->DirtyBit == TRUE)
{
        DEBUGMSG (ZONE_FUNCTION,
                            (TEXT("+HW_SetRegister(0x%X)\r\n"),
                             pOpenContext));
        g_pIICReg->IICADD = pOpenContext->pInitContext->PDDCommonVal.SlaveAddress;
        g_pIICReg->IICSTAT = (g_pIICReg->IICSTAT & ~(0x3<<6)) | (1<<4) | (pOpenContext->PDDContextVal.ModeSel<<6);
        g_pIICReg->IICLC = (pOpenContext->PDDContextVal.FilterEnable<<2) | (pOpenContext->PDDContextVal.Delay);
        g_pIICReg->IICCON = (pOpenContext->PDDContextVal.ClockSel << 6) | (pInitContext->PDDCommonVal.InterruptEnable << 5) |
                                                        (pOpenContext->PDDContextVal.ClockDiv & 0xf);

        g_OwnerContext = pOpenContext;
        pOpenContext->DirtyBit = FALSE;
}

 

       三、最后在打开 IIC 设备之后，便是通过 IIC_IOControl 接口对 IIC 设备进行各种操作。 IOControl 控制码主要包括一下几种：

IOCTL_POWER_CAPABILITIES 、 IOCTL_IIC_WRITE 、 IOCTL_IIC_READ 、 IOCTL_IIC_SET_CLOCK 、 IOCTL_IIC_GET_CLOCK 、 IOCTL_IIC_SET_MODE 、 IOCTL_IIC_GET_MODE 、 IOCTL_IIC_SET_FILTER 、

IOCTL_IIC_GET_FILTER 、 IOCTL_IIC_SET_DELAY 、 IOCTL_IIC_GET_DELAY 等。

         在这些控制码中，比较常用的是读写请求 IOCTL_IIC_WRITE 与 IOCTL_IIC_READ 、 时钟设置 IOCTL_IIC_GET_CLOCK 、 延时设置 IOCTL_IIC_SET_DELAY 。

       时钟设置的请求，实际调用的函数依然上面提到的 CalculateClockSet 函数。

       延时设置调用 pOpenContext->PDDContextVal.Delay = (IIC_DELAY)*(UINT32*)pBufIn;

       写请求主要调用 HW_Write 函数，大部分情况用来设置从设备的初始化等，位于 s 3c 6410_iic_lib.cpp 文件中，如下：

 

       578 行根据写请求之前的各项设置重新设置相关寄存器。

       580 行重置 g_hTransferDone 事件，在每次的读写操作之前都需要该操作。

       582 行是通过 IICSTAT 寄存器的状态判断 IIC 总线是否空闲，如果有其他设备正在使用则需要等待其释放。

       588 行到 598 行首先记录要发送数据的 buffer 以及长度，然后设置接收 ACK 信号和收发模式、从设备的写地址，最后发送 START 信号，此时 IICDS 上的数据变随着 CLK 发送到了从设备，并且每次发送完一个字节都会触发收发数据的中断处理线程函数中，前面已经介绍了。

       600 行用于等待所有的数据都发送完成，包括 STOP 信号的发送。

       读请求主要调用 HW_Read 函数，主要用来读取从设备的状态及有效数据等，位于 s 3c 6410_iic_lib.cpp 文件中，如下：

 

       529 行到 539 行的内容基本都喝 HW_Write 函数的一样，唯一不同的是多了一个函数 HW_Write ，在读取从设备数据之前，首先需要发送从设备的写地址，其次需要告诉从设备你要读取哪些数据 ( 大多数是要读取数据的地址 ) ，所以此处会包含该函数。

       540 行到 548 行首先设置接收数据的 buffer 和长度，然后设置接收 ACK 信号和设备模式、从设备的读地址等，最好发送 START 信号。

       600 行用于等待所有的数据都接收完成。