使用者空間訪問I2C裝置驅動

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關於linux下如何編寫晶元的i2c驅動，本系列第一篇文章《手把手教你寫linux i2c裝置驅動》對編寫i2c client 裝置驅動的關鍵**給出了初步的講述和示例，第二篇文章《linux下讀寫晶元的i2c暫存器》對於具體如何在驅動層封裝讀寫晶元i2c暫存器也進行了詳細的描述，這兩篇文章的**整合到一起，就構成了i2c裝置驅動的主要部分，本文則致力於將該驅動進一步封裝，為使用者空間提供訪問的介面。

如果希望在使用者空間訪問我們寫的i2c裝置驅動，最常用的做法就是為該i2c驅動編寫一套字元裝置驅動，這樣，使用者空間則可以通過對字元裝置驅動的訪問，間接地實現對i2c晶元暫存器的讀寫控制。下面，我們在前兩篇文章的**的基礎上，封裝一層字元裝置驅動，並給出在使用者空間的使用示例。

1. 編寫字元裝置驅動

關於字元裝置驅動的編寫，我依然從例項應用的角度來展開描述，關於原理性的東西，網上有許多文章，可以搜尋參考。

（1）首先，建立乙個包含有cdev物件的結構體及物件，代表著本例項的字元裝置物件。

struct

tvp5158_dev;

// global dev object

struct

tvp5158_dev g_tvp5158_dev;

cdev即字元裝置物件，major為分配的字元裝置主裝置號，semaphore用於互斥，保護i2c讀寫過程。

（2）第二步，建立檔案操作結構體物件

struct
file_operations tvp5158_dev_fileops = ;

我們把對i2c暫存器的讀寫操作放到 ioctl 命令中執行，不需要實現 read 和 write 函式，故這裡只實現檔案的開啟、釋放、以及 ioctl 操作。

（3）實現裝置開啟和關閉函式

static
inttvp5158_devopen(
struct
inode *inode, 
struct
file *filp)  
static
inttvp5158_devrelease(
struct
inode *inode, 
struct
file *filp)

（4）實現 ioctl 函式

這裡的ioctl 函式的實現很關鍵，是驅動層與使用者層互動的核心部分，這裡將會定義相關的i2c讀寫命令列舉，並且呼叫前面文章中封裝好的i2c讀寫**。

#define i2c_cmd_read       (0x01) 
#define i2c_cmd_write      (0x02) 
struct
i2c_param;  
static
inttvp5158_devioctl(
struct
inode *inode, 
struct
file *filp, unsigned 
intcmd, unsigned 
long
arg)  
case
i2c_cmd_read:  
default
:  break
;  }  
up(&g_tvp5158_dev.semlock);  
return
0;  
}

其中，i2c_param是與使用者空間互動用的引數結構體，使用者空間必須定義相同的結構體以保證互動的正確性。g_tvp5158_obj 和 tvp5158_i2c_read/write 均為前面文章中定義的變數和函式。

（5）在__init **中註冊本字元裝置驅動

static
int__init tvp5158_i2c_init(
void
)    
g_tvp5158_dev.major = major(dev);      
sema_init(&g_tvp5158_dev.semlock, 1);  
cdev_init(&g_tvp5158_dev.cdev, &tvp5158_dev_fileops);  
g_tvp5158_dev.cdev.owner = this_module;  
g_tvp5158_dev.cdev.ops   = &tvp5158_dev_fileops;  
cdev_add(&g_tvp5158_dev.cdev, dev, 1);     
return
i2c_add_driver(&tvp5158_i2c_driver);;  
}

（6）在 __exit **中登出本字元裝置驅動

static
void
__exit tvp5158_i2c_exit(
void
)

注意，本初始化**和逆初始化在第一篇文章中已經出現過，這裡補充完整了，將字元裝置驅動的**新增進來了。

2. 使用者空間的使用方法

首先，編寫makefile將驅動編譯成模組，然後在使用者空間對生成的模組(*.ko)進行載入（insmod），然後再 /dev 目錄下建立裝置節點 /dev/tvp5158_dev ，最後，在使用者空間即可編寫測試**，開啟該裝置檔案，通過 ioctl 命令進行訪問。

上面這個過程示例如下：

// 假設生成的模組.ko名稱為 tvp5158.ko

第一步：insmod tvp5158.ko

// 假設上面tvp5158_i2c_init函式中 g_tvp5158_dev.major 的值為 74

第二步：mknod /dev/tvp5158_dev c 74 0

下面給出最後在使用者空間的測試**示例。

#include 
intmain()  
param.reg    = ®  
param.value  = &value;  
status = ioctl(fd,i2c_cmd_read,¶m);  
if( status < 0)  
printf(
"the 0x80 reg 's value = %d\n"
,value);  
close(fd);  
return
0;  
}

3. 總結

本文出自「對影成三人」部落格，請務必保留此出處

使用者空間訪問I2C裝置驅動

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