4.i2c设备驱动编写1

在Linux系统中，I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，常用于连接微控制器和外部设备，如传感器、显示屏等。I2C设备驱动是与这些硬件交互的关键部分，它允许操作系统控制和读取I2C总线上的设备。在本文中，我们将探讨如何编写Linux I2C设备驱动，以及`module_i2c_driver`宏的作用。 `module_i2c_driver`宏是Linux内核I2C子系统的标准定义，用于注册一个I2C设备驱动。这个宏将驱动与I2C适配器框架整合在一起，使驱动能够检测到新出现的I2C总线，并在找到匹配的设备时进行初始化。 I2C适配器是硬件层面的接口，可以是CPU内部集成的或者是外接的，用于与I2C从设备通信。驱动程序需要实现`i2c_algorithm`结构体，它包含两个主要函数指针：`master_xfer`和`smbus_xfer`。`master_xfer`负责执行基本的I2C传输，而`smbus_xfer`则处理SMBus协议的事务。`functionality`函数指针则用来报告适配器支持的功能。 SMBus（System Management Bus）是I2C的一个子集，主要用于低速设备间的通信，它有更严格的时钟速度限制和电压范围要求。虽然大多数I2C设备也兼容SMBus，但在某些特定情况下，两者之间仍存在差异。 接下来，我们关注I2C驱动本身。I2C驱动程序的核心在于`struct i2c_driver`结构体，它定义了一系列函数指针，用于驱动程序的不同操作阶段： 1. `attach_adapter`和`detach_adapter`：这两个函数是旧版的设备绑定和解绑接口，现在已经过时，不推荐使用。 2. `probe`：这是当前通用的设备探测函数，当I2C客户端（即设备）被发现时调用，用于识别和初始化设备。 3. `remove`：当设备被移除或断开时，此函数用于清理资源。 4. `shutdown`：设备关闭时调用，用于执行任何必要的关闭操作。 5. `suspend`和`resume`：这两个函数与电源管理相关，分别在设备进入休眠状态和恢复时调用，以确保节能和正确操作。 此外，`struct i2c_driver`还可能包含其他回调函数，如用于特定协议或事件的通知。 编写I2C驱动时，需要了解目标设备的数据手册，理解其寄存器布局和通信协议。然后，根据设备的特性实现`probe`函数，初始化设备并设置好数据传输的函数。在`remove`函数中释放分配的资源，而在`suspend`和`resume`中处理电源状态变化。 Linux I2C驱动开发涉及到适配器的描述、设备的探测和管理，以及电源管理等多方面。`module_i2c_driver`宏简化了这个过程，使得驱动可以方便地与内核的I2C框架交互。理解I2C协议和驱动模型是成功编写驱动的关键，同时，保持对硬件特性的深入理解也至关重要。