注：文章都是通过阅读各位前辈总结的资料 Android 11.0 && Linux（Kernel 4.19）Rockchip平台源码、加上自己的思考分析总结出来的，其中难免有理解不对的地方，欢迎大家批评指正。文章为个人学习、研究、欣赏之用，图文内容整理自互联网，如有侵权，请联系删除（◕‿◕），转载请注明出处（©Rockchip ©Android @Linux 版权所有），谢谢。
（==文章基于 Kernel-4.19==）&&（==文章基于 Android 11.0==）
[【开发板 RockPi4bPlusV1.6 Android 11.0 && Linux（Kernel 4.19）源码链接】](repo init -u https://github.com/radxa/manifests.git -b Android11_Radxa_rk11.1 -m rockchip-r-release.xml)
正是由于前人（各位大神）的分析和总结，帮助我节约了大量的时间和精力，特别感谢，由于不喜欢图片水印，去除了水印，敬请谅解！！！
1、I2C协议
参考资料：
- i2c_spec.pdf
1.1. 硬件连接
I2C在硬件上的接法如下所示，主控芯片引出两条线SCL,SDA线，在一条I2C总线上可以接很多I2C设备，我们还会放一个上拉电阻（放一个上拉电阻的原因以后我们再说）。
1.2. 传输数据类比
怎么通过I2C传输数据，我们需要把数据从主设备发送到从设备上去，也需要把数据从从设备传送到主设备上去，数据涉及到双向传输。
举个例子：
体育老师：可以把球发给学生，也可以把球从学生中接过来。
发球：
- 老师：开始了(start)
- 老师：A！我要发球给你！(地址/方向)
- 学生A：到！(回应)
- 老师把球发出去（传输）
- A收到球之后，应该告诉老师一声（回应）
- 老师：结束（停止）
接球：
- 老师：开始了(start)
- 老师：B！把球发给我！(地址/方向)
- 学生B：到！
- B把球发给老师（传输）
- 老师收到球之后，给B说一声，表示收到球了（回应）
- 老师：结束（停止）
我们就使用这个简单的例子，来解释一下IIC的传输协议：
- 老师说开始了，表示开始信号(start)
- 老师提醒某个学生要发球，表示发送地址和方向(address/read/write)
- 老师发球/接球，表示数据的传输
- 收到球要回应：回应信号(ACK)
- 老师说结束，表示IIC传输结束(P)
1.3. IIC传输数据的格式
1.3.1 写操作
流程如下：
- 主芯片要发出一个start信号
- 然后发出一个设备地址(用来确定是往哪一个芯片写数据)，方向(读/写，0表示写，1表示读)
- 从设备回应(用来确定这个设备是否存在)，然后就可以传输数据
- 主设备发送一个字节数据给从设备，并等待回应
- 每传输一字节数据，接收方要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后再传输下一个数据。
- 数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号。
下图：白色背景表示”主→从”，灰色背景表示”从→主”
1.3.2 读操作
流程如下：
主芯片要发出一个start信号
然后发出一个设备地址(用来确定是往哪一个芯片写数据)，方向(读/写，0表示写，1表示读)
从设备回应(用来确定这个设备是否存在)，然后就可以传输数据
从设备发送一个字节数据给主设备，并等待回应
每传输一字节数据，接收方要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后再传输下一个数据。
数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号。
下图：白色背景表示”主→从”，灰色背景表示”从→主”
1.3.3 I2C信号
I2C协议中数据传输的单位是字节，也就是8位。但是要用到9个时钟：前面8个时钟用来传输8数据，第9个时钟用来传输回应信号。传输时，先传输最高位(MSB)。
- 开始信号（S）：SCL为高电平时，SDA山高电平向低电平跳变，开始传送数据。
- 结束信号（P）：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
- 响应信号(ACK)：接收器在接收到8位数据后，在第9个时钟周期，拉低SDA
- SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定，SDA上的数据只能在SCL为低电平期间变化
I2C协议信号如下：
1.3.4 协议细节
如何在SDA上实现双向传输？
主芯片通过一根SDA线既可以把数据发给从设备，也可以从SDA上读取数据，连接SDA线的引脚里面必然有两个引脚（发送引脚/接受引脚）。主、从设备都可以通过SDA发送数据，肯定不能同时发送数据，怎么错开时间？
在9个时钟里，
前8个时钟由主设备发送数据的话，第9个时钟就由从设备发送数据；
前8个时钟由从设备发送数据的话，第9个时钟就由主设备发送数据。双方设备中，某个设备发送数据时，另一方怎样才能不影响SDA上的数据？
设备的SDA中有一个三极管，使用开极/开漏电路(三极管是开极，CMOS管是开漏，作用一样)，如下图：
真值表如下：
从真值表和电路图我们可以知道：
- 当某一个芯片不想影响SDA线时，那就不驱动这个三极管
- 想让SDA输出高电平，双方都不驱动三极管(SDA通过上拉电阻变为高电平)
- 想让SDA输出低电平，就驱动三极管
从下面的例子可以看看数据是怎么传的（实现双向传输）。
举例：主设备发送（8bit）给从设备
前8个clk
- 从设备不要影响SDA，从设备不驱动三极管
- 主设备决定数据，主设备要发送1时不驱动三极管，要发送0时驱动三极管
第9个clk，由从设备决定数据
- 主设备不驱动三极管
- 从设备决定数据，要发出回应信号的话，就驱动三极管让SDA变为0
- 从这里也可以知道ACK信号是低电平
从上面的例子，就可以知道怎样在一条线上实现双向传输，这就是SDA上要使用上拉电阻的原因。
为何SCL也要使用上拉电阻？
在第9个时钟之后，如果有某一方需要更多的时间来处理数据，它可以一直驱动三极管把SCL拉低。
当SCL为低电平时候，大家都不应该使用IIC总线，只有当SCL从低电平变为高电平的时候，IIC总线才能被使用。
当它就绪后，就可以不再驱动三极管，这是上拉电阻把SCL变为高电平，其他设备就可以继续使用I2C总线了。
对于IIC协议它只能规定怎么传输数据，数据是什么含义由从设备决定。
2、SMBus协议
参考资料：
Linux内核文档：
Documentation\i2c\smbus-protocol.rstSMBus协议：
SMBus_3_0_20141220.pdfI2CTools:
https://mirrors.edge.kernel.org/pub/software/utils/i2c-tools/
2.1. SMBus是I2C协议的一个子集
SMBus: System Management Bus，系统管理总线。
SMBus最初的目的是为智能电池、充电电池、其他微控制器之间的通信链路而定义的。
SMBus也被用来连接各种设备，包括电源相关设备，系统传感器，EEPROM通讯设备等等。
SMBus 为系统和电源管理这样的任务提供了一条控制总线，使用 SMBus 的系统，设备之间发送和接收消息都是通过 SMBus，而不是使用单独的控制线，这样可以节省设备的管脚数。
SMBus是基于I2C协议的，SMBus要求更严格，SMBus是I2C协议的子集。
SMBus有哪些更严格的要求？跟一般的I2C协议有哪些差别？
VDD的极限值不一样
- I2C协议：范围很广，甚至讨论了高达12V的情况
- SMBus：1.8V~5V
最小时钟频率、最大的
Clock StretchingClock Stretching含义：某个设备需要更多时间进行内部的处理时，它可以把SCL拉低占住I2C总线
I2C协议：时钟频率最小值无限制，Clock Stretching时长也没有限制
SMBus：时钟频率最小值是10KHz，Clock Stretching的最大时间值也有限制
地址回应(Address Acknowledge)
- 一个I2C设备接收到它的设备地址后，是否必须发出回应信号？
- I2C协议：没有强制要求必须发出回应信号
- SMBus：强制要求必须发出回应信号，这样对方才知道该设备的状态：busy，failed，或是被移除了
SMBus协议明确了数据的传输格式
- I2C协议：它只定义了怎么传输数据，但是并没有定义数据的格式，这完全由设备来定义
- SMBus：定义了几种数据格式(后面分析)
REPEATED START Condition(重复发出S信号)
- 比如读EEPROM时，涉及2个操作：
- 把存储地址发给设备
- 读数据
- 在写、读之间，可以不发出P信号，而是直接发出S信号：这个S信号就是
REPEATED START - 如下图所示
- 比如读EEPROM时，涉及2个操作：
SMBus Low Power Version
- SMBus也有低功耗的版本
2.2. SMBus协议分析
对于I2C协议，它只定义了怎么传输数据，但是并没有定义数据的格式，这完全由设备来定义。
对于SMBus协议，它定义了几种数据格式。
注意：
- 下面文档中的
Functionality flag是Linux的某个I2C控制器驱动所支持的功能。 - 比如
Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_QUICK，表示需要I2C控制器支持SMBus Quick Command
2.2.1 symbols(符号)
1 | S (1 bit) : Start bit(开始位) |
2.2.2 SMBus Quick Command
只是用来发送一位数据：R/W#本意是用来表示读或写，但是在SMBus里可以用来表示其他含义。
比如某些开关设备，可以根据这一位来决定是打开还是关闭。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_QUICK |
2.2.3 SMBus Receive Byte
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_byte()。
读取一个字节，Host adapter接收到一个字节后不需要发出回应信号(上图中N表示不回应)。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE |
2.2.4 SMBus Send Byte
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_byte()。
发送一个字节。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE |
2.2.5 SMBus Read Byte
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_byte_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再读取一个字节的数据。
上面介绍的SMBus Receive Byte是不发送Comand，直接读取数据。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA |
2.2.6 SMBus Read Word
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_word_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再读取2个字节的数据。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_READ_WORD_DATA |
2.2.7 SMBus Write Byte
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_byte_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的数据。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE_DATA |
2.2.8 SMBus Write Word
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_word_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的数据。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_WORD_DATA |
2.2.9 SMBus Block Read
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_block_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发起度操作：
- 先读到一个字节(Block Count)，表示后续要读的字节数
- 然后读取全部数据
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_READ_BLOCK_DATA |
2.2.10 SMBus Block Write
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_block_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的Byte Conut(表示后续要发出的数据字节数)，最后发出全部数据。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BLOCK_DATA |
2.2.11 I2C Block Read
在一般的I2C协议中，也可以连续读出多个字节。
它跟SMBus Block Read的差别在于设备发出的第1个数据不是长度N，如下图所示：
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_i2c_block_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的Byte Conut(表示后续要发出的数据字节数)，最后发出全部数据。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_READ_I2C_BLOCK |
2.2.12 I2C Block Write
在一般的I2C协议中，也可以连续发出多个字节。
它跟SMBus Block Write的差别在于发出的第1个数据不是长度N，如下图所示：
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_i2c_block_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的Byte Conut(表示后续要发出的数据字节数)，最后发出全部数据。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_I2C_BLOCK |
2.2.13 SMBus Block Write - Block Read Process Call
先写一块数据，再读一块数据。
1 | Functionality flag: I2C_FUNC_SMBUS_BLOCK_PROC_CALL |
2.2.14 Packet Error Checking (PEC)
PEC是一种错误校验码，如果使用PEC，那么在P信号之前，数据发送方要发送一个字节的PEC码(它是CRC-8码)。
以SMBus Send Byte为例，下图中，一个未使用PEC，另一个使用PEC：
2.3. SMBus和I2C的建议
因为很多设备都实现了SMBus，而不是更宽泛的I2C协议，所以优先使用SMBus。
即使I2C控制器没有实现SMBus，软件方面也是可以使用I2C协议来模拟SMBus。
所以：Linux建议优先使用SMBus。
3、I2C系统的重要结构体
参考资料：
- Linux驱动程序:
drivers/i2c/i2c-dev.c - I2CTools:
https://mirrors.edge.kernel.org/pub/software/utils/i2c-tools/
3.1. I2C硬件框架
3.2. I2C传输协议
- 写操作
- 读操作
3.3. Linux软件框架
3.4. 重要结构体
使用一句话概括I2C传输：APP通过I2C Controller与I2C Device传输数据。
在Linux中：
怎么表示I2C Controller
一个芯片里可能有多个I2C Controller，比如第0个、第1个、……
对于使用者，只要确定是第几个I2C Controller即可
使用i2c_adapter表示一个I2C BUS，或称为I2C Controller
里面有2个重要的成员：
nr：第几个I2C BUS(I2C Controller)
i2c_algorithm，里面有该I2C BUS的传输函数，用来收发I2C数据
i2c_adapter
- i2c_algorithm
怎么表示I2C Device
- 一个I2C Device，一定有设备地址
- 它连接在哪个I2C Controller上，即对应的i2c_adapter是什么
- 使用i2c_client来表示一个I2C Device
怎么表示要传输的数据
在上面的i2c_algorithm结构体中可以看到要传输的数据被称为：i2c_msg
i2c_msg
i2c_msg中的flags用来表示传输方向：bit 0等于I2C_M_RD表示读，bit 0等于0表示写
一个i2c_msg要么是读，要么是写
举例：设备地址为0x50的EEPROM，要读取它里面存储地址为0x10的一个字节，应该构造几个i2c_msg？
要构造2个i2c_msg
第一个i2c_msg表示写操作，把要访问的存储地址0x10发给设备
第二个i2c_msg表示读操作
代码如下
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13u8 data_addr = 0x10;
i8 data;
struct i2c_msg msgs[2];
msgs[0].addr = 0x50;
msgs[0].flags = 0;
msgs[0].len = 1;
msgs[0].buf = &data_addr;
msgs[1].addr = 0x50;
msgs[1].flags = I2C_M_RD;
msgs[1].len = 1;
msgs[1].buf = &data;
3.5. 内核里怎么传输数据
使用一句话概括I2C传输：
APP通过I2C Controller与I2C Device传输数据
APP通过i2c_adapter与i2c_client传输i2c_msg
内核函数i2c_transfer
- i2c_msg里含有addr，所以这个函数里不需要i2c_client
4、无需编写驱动直接访问设备_I2C-Tools介绍
Rockpi4B+ Android 10自带I2C-Tools。
APP访问硬件肯定是需要驱动程序的，
对于I2C设备，内核提供了驱动程序drivers/i2c/i2c-dev.c，通过它可以直接使用下面的I2C控制器驱动程序来访问I2C设备。
框架如下：
i2c-tools是一套好用的工具，也是一套示例代码。
4.1 用法(i2c-tools直接访问EEPROM)
- i2cdetect：I2C检测
1 | // 列出当前的I2C Adapter(或称为I2C Bus、I2C Controller) |
i2cget：I2C读
使用说明如下：
1 | i2cget |
使用示例：
1 | rk3399_Android10:/ # i2cget -y 0 0x50 240 |
i2cset：I2C写
使用说明如下：
1 | rk3399_Android10:/ # i2cset --help |
使用示例：
1 | rk3399_Android10:/ # i2cset -y 0 0x50 240 0x69 b |
i2cdump
1 | rk3399_Android10:/ # i2cdump --help |
使用示例：
1 | rk3399_Android10:/ # i2cdump -y 0 0x50 |
4.2. 源码分析
4.2.1 使用SMBus方式
示例代码：i2cget.c、i2cset.c
1 | [2021/8/23 11:40:08] [ 144.059712] Hardware name: ROCKPI 4B (DT) |
5、通用驱动i2c-dev分析
参考资料：
- Linux驱动程序:
drivers/i2c/i2c-dev.c - I2C-Tools-4.2:
https://mirrors.edge.kernel.org/pub/software/utils/i2c-tools/ - AT24cxx.pdf
5.1. 回顾字符设备驱动程序
怎么编写字符设备驱动程序？
- 确定主设备号
- 创建file_operations结构体
- 在里面填充drv_open/drv_read/drv_ioctl等函数
- 注册file_operations结构体
- register_chrdev(major, &fops, name)
- 谁调用register_chrdev？在入口函数调用
- 有入口自然就有出口
- 在出口函数unregister_chrdev
- 辅助函数(帮助系统自动创建设备节点)
- class_create
- device_create
5.2. i2c-dev.c注册过程分析
5.2.1 register_chrdev的内部实现
5.2.2 i2c-dev驱动的注册过程
5.3. file_operations函数分析
i2c-dev.c的核心：
1 | static const struct file_operations i2cdev_fops = { |
主要的系统调用：open, ioctl：
要理解这些接口，记住一句话：APP通过I2C Controller与I2C Device传输数据。
3.13.1 i2cdev_open
5.3.2 i2cdev_ioctl: I2C_SLAVE/I2C_SLAVE_FORCE
5.3.3 i2cdev_ioctl: I2C_RDWR
5.3.4 i2cdev_ioctl: I2C_SMBUS
5.3.5 总结
6、I2C系统驱动程序模型
参考资料：
- Linux内核文档:
Documentation\i2c\instantiating-devices.rstDocumentation\i2c\writing-clients.rst
- Linux内核驱动程序示例:
drivers/eeprom/at24.c
6.1. I2C驱动程序的层次
I2C Core就是I2C核心层，它的作用：
- 提供统一的访问函数，比如i2c_transfer、i2c_smbus_xfer等
- 实现
I2C总线-设备-驱动模型，管理：I2C设备(i2c_client)、I2C设备驱动(i2c_driver)、I2C控制器(i2c_adapter)
6.2. I2C总线-设备-驱动模型
6.2.1 i2c_driver
i2c_driver表明能支持哪些设备：
- 使用of_match_table来判断
- 设备树中，某个I2C控制器节点下可以创建I2C设备的节点
- 如果I2C设备节点的compatible属性跟of_match_table的某项兼容，则匹配成功
- i2c_client.name跟某个of_match_table[i].compatible值相同，则匹配成功
- 设备树中，某个I2C控制器节点下可以创建I2C设备的节点
- 使用id_table来判断
- i2c_client.name跟某个id_table[i].name值相同，则匹配成功
i2c_driver跟i2c_client匹配成功后，就调用i2c_driver.probe函数。
6.2.2 i2c_client
i2c_client表示一个I2C设备，创建i2c_client的方法有4种：
方法1
通过I2C bus number来创建
1
int i2c_register_board_info(int busnum, struct i2c_board_info const *info, unsigned len);
通过设备树来创建
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33F:\Rock4Plus_Android10\u-boot\arch\arm\dts\rk3399.dtsi
i2c0: i2c@ff3c0000 {
compatible = "rockchip,rk3399-i2c";
reg = <0x0 0xff3c0000 0x0 0x1000>;
assigned-clocks = <&pmucru SCLK_I2C0_PMU>;
assigned-clock-rates = <200000000>;
clocks = <&pmucru SCLK_I2C0_PMU>, <&pmucru PCLK_I2C0_PMU>;
clock-names = "i2c", "pclk";
interrupts = <GIC_SPI 57 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&i2c0_xfer>;
address-cells = <1>;
size-cells = <0>;
status = "disabled";
};
F:\Rock4Plus_Android10\kernel\arch\arm64\boot\dts\rockchip\rk3399-rockpi-4b.dts
&i2c0 {
status = "okay";
i2c-scl-rising-time-ns = <168>;
i2c-scl-falling-time-ns = <4>;
clock-frequency = <400000>;
......
at24c08@50 {
status = "okay";
compatible = "atmel,24c08";
reg = <0x50>;
pagesize = <8>;
};
};
rk3399_Android10:/sys/bus/i2c/devices/i2c-0/0-0050 # cat name
24c08
方法2
有时候无法知道该设备挂载哪个I2C bus下，无法知道它对应的I2C bus number。
但是可以通过其他方法知道对应的i2c_adapter结构体。
可以使用下面两个函数来创建i2c_client：i2c_new_device
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12static struct i2c_board_info sfe4001_hwmon_info = {
I2C_BOARD_INFO("max6647", 0x4e),
};
int sfe4001_init(struct efx_nic *efx)
{
(...)
efx->board_info.hwmon_client =
i2c_new_device(&efx->i2c_adap, &sfe4001_hwmon_info);
(...)
}
i2c_new_probed_device
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17static const unsigned short normal_i2c[] = { 0x2c, 0x2d, I2C_CLIENT_END };
static int usb_hcd_nxp_probe(struct platform_device *pdev)
{
(...)
struct i2c_adapter *i2c_adap;
struct i2c_board_info i2c_info;
(...)
i2c_adap = i2c_get_adapter(2);
memset(&i2c_info, 0, sizeof(struct i2c_board_info));
strscpy(i2c_info.type, "isp1301_nxp", sizeof(i2c_info.type));
isp1301_i2c_client = i2c_new_probed_device(i2c_adap, &i2c_info,
normal_i2c, NULL);
i2c_put_adapter(i2c_adap);
(...)
}差别：
i2c_new_device：会创建i2c_client，即使该设备并不存在
i2c_new_probed_device：
它成功的话，会创建i2c_client，并且表示这个设备肯定存在
I2C设备的地址可能发生变化，比如AT24C02的引脚A2A1A0电平不一样时，设备地址就不一样
可以罗列出可能的地址
i2c_new_probed_device使用这些地址判断设备是否存在
方法3(不推荐)：由i2c_driver.detect函数来判断是否有对应的I2C设备并生成i2c_client
方法4：通过用户空间(user-space)生成
调试时、或者不方便通过代码明确地生成i2c_client时，可以通过用户空间来生成。
1 | // 创建一个i2c_client, .name = "eeprom", .addr=0x50, .adapter是i2c-3 |
7、编写设备驱动之i2c_driver
7.1. 套路
7.1.1 I2C总线-设备-驱动模型
7.1.2 示例
分配、设置、注册一个i2c_driver结构体，类似drivers/eeprom/at24.c：
在probe_new函数中，分配、设置、注册file_operations结构体。
在file_operations的函数中，使用i2c_transfer等函数发起I2C传输。
8. I2C_Adapter驱动框架
8.1 核心的结构体
8.1. i2c_adapter
8.2. i2c_algorithm
master_xfer：这是最重要的函数，它实现了一般的I2C传输，用来传输一个或多个i2c_msg
master_xfer_atomic：
- 可选的函数，功能跟master_xfer一样，在
atomic context环境下使用 - 比如在关机之前、所有中断都关闭的情况下，用来访问电源管理芯片
- 可选的函数，功能跟master_xfer一样，在
smbus_xfer：实现SMBus传输，如果不提供这个函数，SMBus传输会使用master_xfer来模拟
smbus_xfer_atomic：
- 可选的函数，功能跟smbus_xfer一样，在
atomic context环境下使用 - 比如在关机之前、所有中断都关闭的情况下，用来访问电源管理芯片
- 可选的函数，功能跟smbus_xfer一样，在
functionality：返回所支持的flags：各类I2C_FUNC_*
reg_slave/unreg_slave：
- 有些I2C Adapter也可工作与Slave模式，用来实现或模拟一个I2C设备
reg_slave就是让把一个i2c_client注册到I2C Adapter，换句话说就是让这个I2C Adapter模拟该i2c_client
- unreg_slave：反注册
8.3 驱动程序框架
分配、设置、注册一个i2c_adpater结构体：
- i2c_adpater的核心是i2c_algorithm
- i2c_algorithm的核心是master_xfer函数
8.3.1. 所涉及的函数
分配
1
struct i2c_adpater *adap = kzalloc(sizeof(struct i2c_adpater), GFP_KERNEL);
设置
1
2adap->owner = THIS_MODULE;
adap->algo = &stm32f7_i2c_algo;注册：i2c_add_adapter/i2c_add_numbered_adapter
1
2ret = i2c_add_adapter(adap); // 不管adap->nr原来是什么，都动态设置adap->nr
ret = i2c_add_numbered_adapter(adap); // 如果adap->nr == -1 则动态分配nr; 否则使用该nr反注册
1
i2c_del_adapter(adap);
8.3.2. i2c_algorithm示例
F:\Rock4Plus_Android10\kernel\drivers\i2c\busses\i2c-rk3x.c
9、具体芯片的I2C_Adapter驱动分析
1. I2C控制器内部结构
通用的简化结构
2. I2C控制器操作方法
- 使能时钟、设置时钟
- 发送数据：
- 把数据写入tx_register，等待中断发生
- 中断发生后，判断状态：是否发生错误、是否得到回应信号(ACK)
- 把下一个数据写入tx_register，等待中断：如此循环
- 接收数据：
- 设置controller_register，进入接收模式，启动接收，等待中断发生
- 中断发生后，判断状态，读取rx_register得到数据
- 如此循环
3. 分析代码
3.1 设备树
RK3399:
F:\Rock4Plus_Android10\u-boot\arch\arm\dts\rk3399.dtsi1
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33F:\Rock4Plus_Android10\u-boot\arch\arm\dts\rk3399.dtsi
i2c0: i2c@ff3c0000 {
compatible = "rockchip,rk3399-i2c";
reg = <0x0 0xff3c0000 0x0 0x1000>;
assigned-clocks = <&pmucru SCLK_I2C0_PMU>;
assigned-clock-rates = <200000000>;
clocks = <&pmucru SCLK_I2C0_PMU>, <&pmucru PCLK_I2C0_PMU>;
clock-names = "i2c", "pclk";
interrupts = <GIC_SPI 57 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 0>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&i2c0_xfer>;
address-cells = <1>;
size-cells = <0>;
status = "disabled";
};
F:\Rock4Plus_Android10\kernel\arch\arm64\boot\dts\rockchip\rk3399-rockpi-4b.dts
&i2c0 {
status = "okay";
i2c-scl-rising-time-ns = <168>;
i2c-scl-falling-time-ns = <4>;
clock-frequency = <400000>;
......
at24c08@50 {
status = "okay";
compatible = "atmel,24c08";
reg = <0x50>;
pagesize = <8>;
};
};
rk3399_Android10:/sys/bus/i2c/devices/i2c-0/0-0050 # cat name
24c08
3.2 驱动程序分析
读I2C数据时，要先发出设备地址，这是写操作，然后再发起读操作，涉及写、读操作。所以以读I2C数据为例讲解核心代码。
RK3399：函数
rk3x_i2c_xfer分析：F:\Rock4Plus_Android10\kernel\drivers\i2c\busses\i2c-rk3x.c
3.2.1 读
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3.2.2 写
1 | Log: |
