1、IIC設備驅動程序IIC設備是一種通過IIC總線連接的設備，由于其簡單性，被廣泛引用于電子系統中。在現代電子系統中，有很多的IIC設備需要進行相互之間通信IIC總線是由PHILIPS公司開發的兩線式串行總線，用于連接微處理器和外部IIC設備。IIC設備產生于20世紀80年代，最初專用與音頻和視頻設備，現在在各種電子設備中都廣泛應用IIC總線有兩條總線線路，一條是串行數據線（SDA），一條是串行時鐘線（SCL）。SDA負責數據傳輸，SCL負責數據傳輸的時鐘同步。IIC設備通過這兩條總線連接到處理器的IIC總線控制器上。一種典型的設備連接如圖：與其他總線相比，IIC總線有很多重要的特點。在選擇一種

2、設備來完成特定功能時，這些特點是選擇IIC設備的重要依據。主要特點：1，每一個連接到總線的設備都可以通過唯一的設備地址單獨訪問2，串行的8位雙向數據傳輸，位速率在標準模式下可達到100kb/s;快速模式下可以達到400kb/s;告訴模式下可以達到s3，總線長度最長左右4，片上濾波器可以增加抗干擾能力，保證數據的完成傳輸5，連接到一條IIC總線上的設備數量只受到最大電容400pF的限制6，它是一個多主機系統，在一條總線上可以同時有多個主機存在，通過沖突檢測方式和延時等待防止數據不被破壞。同一時間只能有一個主機占用總線IIC總線在傳輸數據的過程中有3種類型的信號：開始信號、結束信號、和應答信號開始

3、信號(S): 當SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，表示將要開始傳輸數據結束信號(P):當SCL為高電平時，SDA由低電平向高電平跳變，表示結束傳輸數據響應信號(ACK): 從機接收到8位數據后，在第9個周期，拉低SDA電平，表示已經收到數據。這個信號稱為應答信號開始信號和結束信號的波形如下圖：主機：IIC總線中發送命令的設備，對于ARM處理器來說，主機就是IIC控制器從機：接受命令的設備主機向從機發送數據：主機通過數據線SDA向從機發送數據。當總線空閑時，SDA和SCL信號都處于高電平。主機向從機發送數據的過程：1，當主機檢測到總線空閑時，主機發出開始信號2，主機發送8位數據。這8

4、位數據的前7位表示從機地址，第8位表示數據的傳輸方向。這時，第8位為0，表示向從機發送數據3，被選中的從機發出響應信號ACK4，從機傳輸一系列的字節和響應位5，主機接受這些數據，并發出結束信號P，完成本次數據傳輸由上圖可知，IIC控制器主要是由4個寄存器來完成所有的IIC操作的。IICCON：控制是否發出ACK信號，是否開啟IIC中斷IICSTAT：IICADD：掛載到總線上的從機地址。該寄存器的7:1表示從機地址。IICADD寄存器在串行輸出使能位IICSTAT4為0時，才可以寫入；在任何時候可以讀出IICDS：保存將要發送或者接收到的數據。IICCDS在串行輸出使能IICSTAT4為1時，

5、才可以寫入；在任何時間都可以讀出因為IIC設備種類太多，如果每一個IIC設備寫一個驅動程序，那么顯得內核非常大。不符合軟件工程代碼復用，所以對其層次話：這里簡單的將IIC設備驅動分為設備層、總線層。理解這兩個層次的重點是理解4個數據結構，這4個數據結構是i2c_driver、i2c_client、i2c_algorithm、i2c_adapter。i2c_driver、i2c_client屬于設備層；i2c_algorithm、i2c_adapter屬于總線型。如下圖：設備層關系到實際的IIC設備，如芯片AT24C08就是一個IIC設備。總線層包括CPU中的IIC總線控制器和控制總線通信的方法

6、。值得注意的是：一個系統中可能有很多個總線層，也就是包含多個總線控制器；也可能有多個設備層，包含不同的IIC設備由IIC總線規范可知，IIC總線由兩條物理線路組成，這兩條物理線路是SDA和SCL。只要連接到SDA和SCL總線上的設備都可以叫做IIC設備。一個IIC設備由i2c_client數據結構進行描述：struct i2c_clientunsigned short flags; ame = i2c, .dev_attrs = i2c_dev_attrs, .match = i2c_device_match, .uevent = i2c_device_uevent, .probe = i2c

7、_device_probe, .remove = i2c_device_remove, .shutdown = i2c_device_shutdown, .suspend = i2c_device_suspend, .resume = i2c_device_resume,;static struct class i2c_adapter_class = .owner = THIS_MODULE, .name = i2c-adapter, .dev_attrs = i2c_adapter_attrs,;static struct i2c_driver dummy_driver = . = dumm

8、y, .probe = dummy_probe, .remove = dummy_remove, .id_table = dummy_id,;IIC子系統退出函數：static void _exit i2c_exit(void) i2c_del_driver(&dummy_driver); This must be done first, because * it can fail; in which case we give up. */ list_for_each_entry_safe_reverse(client, _n, &adap-clients, list) struct i2c_

9、driver *driver; driver = client-driver; /* new style, follow standard driver model */ if (!driver | is_newstyle_driver(driver) i2c_unregister_device(client); continue; /* legacy drivers create and remove clients themselves */ if (res = driver-detach_client(client) dev_err(&adap-dev, detach_client fa

10、iled for client %s at address 0 x%02xn, client-name, client-addr); goto out_unlock; /* clean up the sysfs representation */ init_completion(&adap-dev_released); device_unregister(&adap-dev); 設備注銷 /* wait for sysfs to drop all references */ wait_for_completion(&adap-dev_released); /* free bus id */ i

11、dr_remove(&i2c_adapter_idr, adap-nr); aster_xfer = s3c24xx_i2c_xfer, .functionality = s3c24xx_i2c_func,;這里只實現了IIC總線通信協議通信方法因不同的適配器有所不同，要跟據具體的硬件來實現協議支持函數s3c24xx_i2c_func()該函數返回總線支持的協議，如I2C_FUNC_I2C、I2C_FUNC_SMBUS_EMUL、I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING協議：static u32 s3c24xx_i2c_func(struct i2c_adapter *adap)

12、return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL | I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING;傳輸函數s3c24xx_i2c_xfer():static int s3c24xx_i2c_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num) struct s3c24xx_i2c *i2c = (struct s3c24xx_i2c *)adap-algo_data; 7，最后調用wake_up()喚醒等待隊列，完成數據的傳輸過程當s3c2440的IIC適配器處于主機模式時，IIC

13、操作的第一步總是向IIC總線寫入設備的地址及開始信號。這步由s3c24xx_i2c_set_master()和s3c24xx_i2c_message_start()完成。而收發數據的后繼操作在IIC中斷處理程序s3c24xx_i2c_irq()中完成的中斷處理函數：IIC中斷的產生有3種情況：1，當總線仲裁失敗時產生中斷2，當發送/接受完一個字節的數據（包括響應位）時產生中斷3，當發出地址信息或接收到一個IIC設備地址并且吻合時產生中斷在這3種情況下都觸發中斷，由于當發送/接收完一個字節后會產生中斷，所以可以在中斷處理函數中處理數據的傳輸：static irqreturn_t s3c24xx_

14、i2c_irq(int irqno, void *dev_id) struct s3c24xx_i2c *i2c = dev_id; unsigned long status; . */ dev_dbg(i2c-dev, ack was not receivedn); s3c24xx_i2c_stop(i2c, -ENXIO); */ if (is_lastmsg(i2c) & i2c-msg-len = 0) . check for the * end of the message, and if so, work out what to do */ if (!(i2c-msg-flags

15、& I2C_M_IGNORE_NAK) robe = s3c24xx_i2c_probe, .remove = s3c24xx_i2c_remove, .suspend_late = s3c24xx_i2c_suspend_late, .resume = s3c24xx_i2c_resume, .driver = .owner = THIS_MODULE, .name = s3c2440-i2c, ,;探測函數：s3c24xx_i2c_probe()在該函數中將初始化適配器、IIC等硬件設備。主要完成如下功能：1，申請一個適配器結構體I2c，并對其賦初值2，獲得I2c時鐘資源3，將適配器的寄存

16、器資源映射到虛擬內存中4，申請中斷處理函數5，初始化IIC控制器6，添加適配器I2c到內核static int s3c24xx_i2c_probe(struct platform_device *pdev) struct s3c24xx_i2c *i2c; We now pass the bus number via * the platform data, so if unset it will now default to always * being bus 0. */ i2c- = pdata-bus_num; . */ if (s3c24xx_i2c_clockrate(i2c, &

17、freq) != 0) %lun, pdata, pdata-bus_freq, pdata-min_freq, pdata-max_freq); . */ start = (pdata-max_freq = 0) pdata-bus_freq : pdata-max_freq; end = pdata-min_freq; start /= 1000; end /= 1000; /* search loop. */ for (; start end; start-) freq = s3c24xx_i2c_calcdivisor(clkin, start, &div1, &divs); if (

18、freq_acceptable(freq, start) goto found; /* cannot find frequency spec */ return -EINVAL; /不能找到一個合適的分配方式，返回錯誤found: /找到一個合適的發送頻率，則寫IICCON寄存器中與時鐘相關的位 *got = freq; /got為從參數返回的頻率值 iiccon = readl(i2c-regs + S3C2410_IICCON); /讀出IICCON的值 iiccon &= (S3C2410_IICCON_SCALEMASK | S3C2410_IICCON_TXDIV_512); /將IICCON的6和3:0清零，以避免以前分頻系數的影響 iiccon |= (divs-1); /設置位3:0的分頻系數，divs的值 regs + S3C2410_IICCON); /重新寫IICCON寄存器的值 return 0;static int s3c24xx_i2c_calcd