实例解析linux内核I2C体系结构【精比较有用讲了i2c的两种编程方式】.pdf

Linux内核中的I2C（Inter-Integrated Circuit）体系结构是一种用于在微控制器和其他设备之间进行短距离通信的协议。I2C驱动程序在Linux中分为两种编程方式，分别是将I2C设备作为字符设备处理和利用Linux内核的I2C驱动结构。 **一、字符设备方式** 在字符设备方式中，I2C设备被直接处理，开发者需要对I2C协议、设备操作和适配器操作有深入理解。这种方式的优点是编程思路直观，无需深入研究内核I2C子系统的复杂操作。然而，这种方法的主要问题在于可移植性较差，因为需要对I2C设备和适配器的具体操作有详尽了解，且无法直接利用内核资源。对于复杂的I2C适配器，如基于PCI的适配器，开发工作量会显著增加。 **二、利用Linux内核I2C子系统** 利用内核I2C子系统编写驱动，首先需要理解适配器驱动的作用，即生成符合I2C协议的时序。内核中的`drivers/i2c/busses`目录包含了各种适配器的驱动代码，例如S3C2410的驱动`i2c-s3c2410.c`。适配器加载后，开发者需要为具体设备编写设备驱动。 **1. 利用i2c-dev.c编写驱动** `i2c-dev.c`提供了一种通用的方法来实现I2C适配器的设备文件，允许应用层通过read()、write()和ioctl()等接口操作I2C设备。但是，read()和write()方法并不适用于所有情况，特别是对于需要多个开始信号的时序（如图2所示），这时更推荐使用ioctl()方法。ioctl()方法可以适应各种数据格式和不同类型的I2C算法，如I2C_RDWR命令，与struct i2c_rdwr_ioctl_data和struct i2c_msg结构体配合使用，可以实现更灵活的通信。 **2. 独立编写I2C设备驱动** 在某些情况下，开发者可以为I2C设备单独编写驱动，此时不需要依赖i2c-dev.c。这通常适用于需要更高级别控制或特定功能的情况。 **总结** 选择哪种编程方式取决于项目需求和开发者对I2C协议及内核子系统的熟悉程度。使用内核I2C子系统虽然需要更多学习和理解，但能提供更好的可移植性和对内核资源的利用。而字符设备方式则更适合快速原型开发或对I2C协议有深入了解的开发者。理解内核I2C子系统的工作原理和提供的工具，是编写高效、可扩展的I2C驱动的关键。