LINUX的IIC驱动从这开始(三)

2019-07-13 01:16发布

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: 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 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 #include #include #include #include #include #include #include #include #include #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_t at24c08_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! "); else printk("Mybe some errors has occured "); dev->current_pointer +=transferred; } return transferred; } //这就是注册的杂项设备的write方法 static ssize_t at24c08_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! "); 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 "); } 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) "); #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! "); #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! "); #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! "); #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! "); #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 #include #include #include #include #include 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! "); exit(1); } write(fd,value,19); printf("The string writing to eeprom : %s ",value); printf("################################################## "); sleep(1); read(fd,backvalue,19); printf("The string reading from eeprom : %s ",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。