1、linux 內核 GPIO 模擬 I2C 實例2010-10-11 作者：cvip302814 來源：cvip302814 的 blog前言：在許多情況下，我們并沒有足夠的 I2C 總線，本文主在介紹如何利用 Linux 內核中的 i2c-gpio 模塊，利用 2 條 GPIO 線模擬 i2c 總線，并掛載設備。思路：先通過對 i2c-gpio 所定義的結才體初始化（包括初始化 i2c 的 2 條線，頻率，timeout 等）并將 i2c-gpio 模塊編譯進內核，實現用 GPIO_X,GPIO_Y2 條 GPIO線注冊新的 i2c 總線。此時這個模塊對 i2c 設備是透明的，及掛在這 2 條

2、 GPIO線的 i2c 設備可以直接使用 Linux 內核通用的 i2c 設備注冊，傳輸和注銷等方法。步驟：首先確認在注冊 i2c-gpio 模塊前，所要用到的 2 條 GPIO 口是沒有被系統其它地方所調用的。在每個系統平臺啟動時，都會打開一系列的設備，他們通常實現在 arch/目錄下相應的平臺子目錄中的例如 setupsdevices.c 文件中，在這里我們進行 i2c 總線的注冊以及設備的掛載。i2c-gpio 定義的結構在include/linux/i2c-gpio.h 中：/* structi2c_gpio_platform_data-Platform-dependentdatafo

3、ri2c-gpio* sda_pin:GPIOpinIDtouseforSDA* scl_pin:GPIOpinIDtouseforSCL* udelay:signaltoggledelay.SCLfrequencyis(500/udelay)kHz* timeout:clockstretchingtimeoutinjiffies.Iftheslavekeeps* SCLlowforlongerthanthis,thetransferwilltimeout.* sda_is_open_drain:SDAisconfiguredasopendrain,i.e.thepin* isntactive

4、lydrivenhighwhensettingtheoutputvaluehigh.* gpio_get_value()mustreturntheactualpinstateevenifthe* pinisconfiguredasanoutput.* scl_is_open_drain:SCLissetupasopendrain.Samerequirements* asforsda_is_open_drainapply.* scl_is_output_only:SCLoutputdriverscannotbeturnedoff.*/structi2c_gpio_platform_datauns

5、ignedintsda_pin;unsignedintscl_pin;intudelay;inttimeout;unsignedintsda_is_open_drain:1;unsignedintscl_is_open_drain:1;unsignedintscl_is_output_only:1;);其中 sda_pin 和 scl_pin 分別是 i2c 總線的數據線和時鐘線， 在 i2c-gpio 中會通過 gpio_request 函數對這 2 個口進行申請，udelay 和 timeout 如果不設初值，i2c-gpio 中會自動將其設為默認值。if(pdata-udelay)bit

6、_data-udelay=pdata-udelay;elseif(pdata-scl_is_output_only)bit_data-udelay=50;/*10kHz*/elsebit_data-udelay=5;/*100kHz*/if(pdata-timeout)bit_data-timeout=pdata-timeout;elsebit_data-timeout=HZ/10;/*100ms*/初始化這個結構體后再將其裝入 platform_device 結構體，方便注冊:staticstructplatform_devicei2c_device=.name=device-name,.i

7、d=your-id,.dev=.platform_data=&i2c_data,/i2c_gpio_platform_data)，);注冊 i2c-gpio 設備將 i2c 設備掛入我們注冊的總線：platformdeviceregister(&i2cdevice);staticstructi2c_board_infoi2c_device=一一一I2C_BOARD_INFO(name,i2c_device_addr),);i2cregisterboardinfo(your-id,i2cdevice,ARRAYSIZE(i2cdevice);此時我們就可以在 i2c 設備的驅動程

8、序中通過遍歷所在 i2c 總線，得到其所在的地址 i2c_device_addn在 i2c 驅動中，需要注冊一個 i2c_driver 的結構體，例如：staticconststructi2c_device_idlis35de_id=lis35de,0,);staticstructi2c_driverst_lis35de_driver=.probe=st_lis35de_probe,.remove=st_lis35de_remove,.suspend=st_lis35de_suspend,.resume=st_lis35de_resume,.id_table=lis35de_id,.drive

9、r=.name=lis35de,;staticint_initst_lis35de_init(void)一-printk(KERN_INFOst_lis35de_initn);returni2c_add_driver(&st_lis35de_driver);在 init 時用 i2c_add_driver(&st_lis35de_driver),此時將會對所在 i2c 總線進行遍歷并得到康備而適配器等 7 言息， .目的即是使驅動得到自己的 i2c_client,在這個 i2c_client 中， 已經有了該 i2c 設備的地址等信息， 我們在驅動中定義一個新的i2c_clie

10、nt 全局變量，把得到的這個 i2c_client 傳給這個全局變量，從而可以繼續正面的 i2c 操作。此時我們就可以使用通用的 i2c 讀寫操作了。總結：直接用 GPIO 口模擬 I2C 時序和利用內核模塊 i2c-gpio 虛擬 i2c 總線的區別：1 .用 GPIO 口模擬 I2C 時序不需要在系統啟動時注冊 I2C 總線，只需要在 I2C設備驅動中單獨實現。用 i2c-gpio 模塊虛擬 i2c 總線需要在系統啟動時注冊新的I2C 總線，并將 i2c 設備掛載到新的 i2c 總線，涉及的范圍較廣。2.用 GPIO 口模擬 I2C 時序，代碼操作較繁瑣，且不方便掛載多個 i2c設備。用

11、i2c-gpi。模塊可以完全模擬 i2c 總線，可以掛載多個設備。3 .在 i2c 讀寫操作時， 用 GPIO 口模擬 I2C 時序需要每次根據讀/寫操作發送器件地址1+1/0,然后再發送寄存器地址。用 i2c-gpio 模塊相當于直接在 i2c 總線上操作，在系統啟動掛載 i2c 設備時已經告訴了 i2c 總線它的地址，在該設備自己的驅動中，只需要通過 i2c_add_driver 操作即可以得到其地址等諸多信息，讀寫操作只需要發送寄存器地址即力。附：i2c 一般的讀寫操作#include/*讀操作：*/staticinti2c_RxData(char*rxData,intlength).structi2c_msgmsgs口=/*冠1 個字節的 i2c 設備寄存器地址告訴總線*/.addr=client-addr,.flags=0,/操作.len=1,.buf=rxData,/*從總線讀取 length 個字節的數據，存入 rxData*/.addr=client-addr,.flags=I2C_M_RD,/I2C_M_RD 在 i2c.h 中被定義為 1,讀操作.len=length,.buf=rxDat