I2C系统驱动程序模型 -8

参考资料：

• Linux内核文档:

  • Documentation\i2c\instantiating-devices.rst

  • Documentation\i2c\writing-clients.rst

• Linux内核驱动程序示例:

  • drivers/eeprom/at24.c

1. I2C驱动程序的层次

 

I2C Core就是I2C核心层，它的作用：

• 提供统一的访问函数，比如i2c_transfer、i2c_smbus_xfer等

• 实现I2C总线-设备-驱动模型，管理：I2C设备(i2c_client)、I2C设备驱动(i2c_driver)、I2C控制器(i2c_adapter)

 

2. I2C总线-设备-驱动模型

 

2.1 i2c_driver

i2c_driver表明能支持哪些设备：

• 使用of_match_table来判断（linux内核给我们提供了一系列的函数来获取设备树中的节点或者属性信息，这一系列的函数都有一个统一的前缀“of_”（“open firmware”即开放固件。），所以在很多资料里                                                 面也被叫做 OF 函数）

  • 设备树中，某个I2C控制器节点下可以创建I2C设备的节点

    • 如果I2C设备节点的compatible属性跟of_match_table的某项兼容，则匹配成功

  • i2c_client.name跟某个of_match_table[i].compatible值相同，则匹配成功

• 使用id_table来判断

  • i2c_client.name跟某个id_table[i].name值相同，则匹配成功

i2c_driver跟i2c_client匹配成功后，就调用i2c_driver.probe函数。

 

2.2 i2c_client

i2c_client表示一个I2C设备，创建i2c_client的方法有4种：

• 方法1

  • 通过I2C bus number来创建busnum 是哪个i2c总线，info是信息，len是创建多少个i2c_client

    int i2c_register_board_info(int busnum, struct i2c_board_info const *info, unsigned len);

  • 通过设备树来创建（下面有两个i2c_client）

        i2c1: i2c@400a0000 {
            /* ... master properties skipped ... */
            clock-frequency = <100000>;
    ​
            flash@50 {
                compatible = "atmel,24c256";
                reg = <0x50>;
            };
    ​
            pca9532: gpio@60 {
                compatible = "nxp,pca9532";
                gpio-controller;
                #gpio-cells = <2>;
                reg = <0x60>;
            };
        };

• 方法2 有时候无法知道该设备挂载哪个I2C bus下，无法知道它对应的I2C bus number。 但是可以通过其他方法知道对应的i2c_adapter结构体。 可以使用下面两个函数来创建i2c_client：

  • i2c_new_device

      static struct i2c_board_info sfe4001_hwmon_info = {
        I2C_BOARD_INFO("max6647", 0x4e),
      };
    ​
      int sfe4001_init(struct efx_nic *efx)
      {
        (...)
        efx->board_info.hwmon_client =
            i2c_new_device(&efx->i2c_adap, &sfe4001_hwmon_info);
    ​
        (...)
      }

     

  • i2c_new_probed_device

      static const unsigned short normal_i2c[] = { 0x2c, 0x2d, I2C_CLIENT_END };
    ​
      static int usb_hcd_nxp_probe(struct platform_device *pdev)
      {
        (...)
        struct i2c_adapter *i2c_adap;
        struct i2c_board_info i2c_info;
    ​
        (...)
        i2c_adap = i2c_get_adapter(2);
        memset(&i2c_info, 0, sizeof(struct i2c_board_info));
        strscpy(i2c_info.type, "isp1301_nxp", sizeof(i2c_info.type));
        isp1301_i2c_client = i2c_new_probed_device(i2c_adap, &i2c_info,
                               normal_i2c, NULL);
        i2c_put_adapter(i2c_adap);
        (...)
      }

  • 差别：

    • i2c_new_device：会创建i2c_client，即使该设备并不存在

    • i2c_new_probed_device：

      • 它成功的话，会创建i2c_client，并且表示这个设备肯定存在

      • I2C设备的地址可能发生变化，比如AT24C02的引脚A2A1A0电平不一样时，设备地址就不一样

      • 可以罗列出可能的地址

      • i2c_new_probed_device使用这些地址判断设备是否存在

         

         

• 方法3(不推荐)：由i2c_driver.detect函数来判断是否有对应的I2C设备并生成i2c_client

• 方法4：通过用户空间(user-space)生成 调试时、或者不方便通过代码明确地生成i2c_client时，可以通过用户空间来生成。

  // 创建一个i2c_client, .name = "eeprom", .addr=0x50, .adapter是i2c-3
  # echo eeprom 0x50 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-3/new_device
  
  // 删除一个i2c_client
  # echo 0x50 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-3/delete_device

 

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