Linux I2C裝置驅動編寫（一）

在linux驅動中i2c系統中主要包含以下幾個成員：

i2c adapter 即i2c介面卡 i2c driver 某個i2c裝置的裝置驅動，可以以driver理解。

i2c client 某個i2c裝置的裝置宣告，可以以device理解。

是cpu整合或外接的i2c介面卡，用來控制各種i2c從裝置，其驅動需要完成對介面卡的完整描述，最主要的工作是需要完成i2c_algorithm結構體。這個結構體包含了此i2c控制器的資料傳輸具體實現，以及對外上報此裝置所支援的功能型別。i2c_algorithm結構體如下：

struct i2c_algorithm ;

如果乙個i2c介面卡不支援i2c通道，那麼就將master_xfer成員設為null。如果介面卡支援smbus協議，那麼需要去實現smbus_xfer，如果smbus_xfer指標被設為null，那麼當使用smbus協議的時候將會通過i2c通道進行**。master_xfer指向的函式的返回值應該是已經成功處理的訊息數，或者返回負數表示出錯了。functionality指標很簡單，告訴詢問著這個i2c主控器都支援什麼功能。

在核心的drivers/i2c/i2c-stub.c中實現了乙個i2c adapter的例子，其中實現的是更為複雜的smbus。

smbus 與 i2c的區別

通常情況下，i2c和smbus是相容的，但是還是有些微妙的區別的。

時鐘速度對比：

i2csmbus最小無

10khz

最大100khz（標準）400khz（快速模式）2mhz（高速模式）

100khz超時無

35ms

在電氣特性上他們也有所不同，smbus要求的電壓範圍更低。

具體的i2c裝置驅動，如相機、感測器、觸控螢幕、背光控制器常見硬體裝置大多都有或都是通過i2c協議與主機進行資料傳輸、控制。結構體如下：

struct i2c_driver ;
#define to_i2c_driver(d) container_of(d, struct i2c_driver, driver)  //一般編寫驅動過程中物件常是driver型別，可以通過to_i2c_driver找到其父型別i2c_driver

如同普通裝置的驅動能夠驅動多個裝置一樣，乙個i2c driver也可以對應多個i2c client。

以重力感測器axll34x為例，其實現的i2c驅動為：

static const struct i2c_device_id adxl34x_id = ,  //匹配i2c client名為adxl34x的裝置
}; module_device_table(i2c, adxl34x_id);
static struct i2c_driver adxl34x_driver = ,  
.probe    = adxl34x_i2c_probe,  //組裝裝置匹配時候的匹配動作
.remove   = adxl34x_i2c_remove,  //組裝裝置移除介面
.id_table = adxl34x_id,  //制定匹配裝置列表
}; module_i2c_driver(adxl34x_driver);

這裡要說明一下module_i2c_driver巨集定義(i2c.h)：

#define module_i2c_driver(__i2c_driver) \
module_driver(__i2c_driver, i2c_add_driver, \
i2c_del_driver)
#define i2c_add_driver(driver) \
i2c_register_driver(this_module, driver)

module_driver():

#define module_driver(__driver, __register, __unregister, ...) \
static int __init __driver##_init(void) \
\module_init(__driver##_init); \
static void __exit __driver##_exit(void) \
\module_exit(__driver##_exit);

理解上述巨集定義後，將module_i2c_driver(adxl34x_driver)展開就可以得到：

static int __int adxl34x_driver_init(void)
module_init(adxl34x_driver_init);
static void __exit adxl34x_driver_exit(void)
module_exit(adxl34x_driver_exit);

這一句巨集就解決了模組module安裝解除安裝的複雜**。這樣驅動開發者在實現i2c驅動時只要將i2c_driver結構體填充進來就可以了，無需關心裝置的註冊與反註冊過程。

即i2c裝置。i2c裝置的註冊一般在板級**中，在解析例項前還是先熟悉幾個定義：

struct i2c_client ;
#define to_i2c_client(d) container_of(d, struct i2c_client, dev)  //通常使用device裝置模型進行操作，可以通過to_i2c_client找到對應client指標
struct i2c_board_info ;
//可以看到，i2c_board_info基本是與i2c_client對應的。
#define i2c_board_info(dev_type, dev_addr) \
.type = dev_type, .addr = (dev_addr)
//通過這個巨集定義可以方便的定義i2c裝置的名稱和從位址（別忘了是7bit的）

下面還是以adxl34x為例：

static struct i2c_board_info i2c0_devices = ,  
,  ,  
,  };...
i2c_register_board_info(0, i2c0_devices, array_size(i2c0_devices));

這樣adxl34x的i2c裝置就被註冊到了系統中，當名字與i2c_driver中的id_table中的成員匹配時就能夠出發probe匹配函式了。

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