linux i2c adapter 增加设备_Linux驱动之I2C驱动架构

一、Linux的I2C体系结构

主要由三部分组成： (1) I2C核心

提供I2C控制器和设备驱动的注册和注销方法，I2C通信方法，与适配器无关的代码以及探测设备等。

(2) I2C控制器驱动(适配器) (3) I2C设备驱动

二、重要的结构体

• i2c_adapter

//i2c控制器(适配器)
           

• i2c_algorithm

//I2C传输方法
           

SMBus是基于I2C总线规范的，所以上面的传输函数要根据自己的总线来选择，选择其一就可以。

• i2c_driver

//I2C驱动，和platform_driver,spi_driver类似
           

• i2c_client

//I2C设备
           

• i2c_msg

//I2C传输数据结构体，代表一个消息数据
           

总结上面结构体关系： 1. i2c_adapter和i2c_algorithm

i2c_adapter对应物理上的一个适配器，而i2c_algorithm对应一套通信方法，适配器需要通过i2c_algorithm提供的通信函数来产生对应的访问时序。所以i2c_adapter中包含i2c_algorithm的指针。

i2c_algorithm使用master_xfer()来产生I2C时序，以i2c_msg为单位，i2c_msg代表一次传输的数据。

2. i2c_driver和i2c_client

i2c_driver对应一套驱动方法，包含probe,remove等方法。

i2c_clent对应真实的物理设备

，每个i2c设备都需要一个i2c_client来描述。i2c_driver与i2c_client是一对多的关系，一个i2c_driver上可以支持多个同类型的i2c_client。

3. i2c_adapter和i2c_client

i2c_adapter与i2c_client的关系和硬件上适配器与设备的关系一致，即i2c_client依附于i2c_adapter。一个适配器可以连接多个设备，所以i2c_adapter中包含i2c_client的链表。

三、API函数

//增加/删除i2c_adapter
           

i2c_transfer()函数本身不具备驱动适配器物理硬件以完成消息交互的能力，它只是寻找到与i2c_adapter对应的i2c_algorithm, 并使用i2c_algorithm的master_xfer()函数真正驱动硬件流程。

追踪i2c_transfer()的源码会发现下面的代码

for 
           

四、适配器(控制器)驱动

由于I2C控制器通常是在内存上的，所以它本身也连接在platform总线上的，通过platform_driver和platform_device的匹配还执行。

(1) probe()完成如下工作：

• 初始化I2C控制器所使用的硬件资源，如申请IO地址，中断号，时钟等。
• 为特定I2C控制器实现通信方法，主要是实现i2c_algorithm的 master_xfer ()和 functionality ()函数。
• 通过i2c_add_adapter()添加i2c_adapter的数据结构(i2c_adapter成员已被初始化)。

模板代码：

static 
           

xxx_adapter_hw_init

实现和具体的CPU和I2C控制器硬件相关的初始化。

functionality()

函数比较简单，返回支持的通信协议。

master_xfer()

函数在适配器上完成i2c_msg的数据传输。

五、设备(外设)驱动

i2c_dirver就是i2c标准总线设备驱动模型中的驱动部分，i2c_client可理解为i2c总线上挂的外设。

模板代码：

static 
           

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