Android i2c总线学习

这几天在学的i2c总线，总结的一些。第一次写博客，如果有错，欢迎指出

一、I2C系统总体架构

 

 

 

1、I2C系统架构由三个部分组成

I2C核心（i2c-core）：I2C总线驱动（adapter）和设备驱动的注册、注销方法，i2c_client和i2c_adapter的匹配

I2C总线驱动（i2c_adapter，i2c_algorithm）：i2c核心对硬件的交流。操作从设备（i2c外设）的读写，不知道设备干嘛用

I2C设备驱动（i2c_client，i2c_driver）：i2c核心对应用层的交流。将数据封装给应用层，但是不知道从设备（i2c外设）如何读写

 

2、I2C驱动代码位于drivers/i2c目录下

i2c-core.c：实现I2C核心的功能

i2c-dev.c：通用的从设备驱动

Busses：I2C适配器的驱动

Algos：实现一些I2C总线适配器的algorithm

 

二、I2C总线驱动（i2c_adapter，i2c_algorithm）

1、主要的结构体

i2c_adapter：本质上是一个物理设备（i2c控制器），主要用来完成i2c相关的数据通信。由芯片厂完成

 

class：允许匹配的设备类型

algo：指向i2c_algorithm（数据的算法）

dev：指向适配器的设备结构体

name[48]：适配器的名字

nr：该i2c bus的id，体现在sys/bus/i2c/devices/i2c-x中的x

 

i2c_algorithm：i2c的通信方法。用来描述适配器和设备之间的通信方法。由芯片厂完成

master_xfer：用于完成adapter与底层硬件间的数据传输

 

i2c_msg：传输的基本单位

addr：地址

flags：1-读 0-写

len：要发送的数据长度

buf：要发送的数据

 

2、I2C总线驱动注册

2.1 bus_type注册

i2c总线驱动是注册在i2c bus上的，所以要现有i2c_bus，在/drivers/i2c/i2c-core.c

 

 

对应sysfs中为sys/bus下的i2c目录

 

2.2 DTS文件编写

 

2.3 drivers/i2c/busses目录下，i2c-xxx.c文件（芯片厂会提供的）

 

2.4在i2c-xxx.c文件中的probe接口

① 创建i2c_adapter

（mt_i2c里面有i2c_adapter）

 

② 获取io资源，初始化硬件信息

 

③ 填写i2c_algorithm的信息（从i2c-xxx.c文件中），里面有master_xfer。然后将i2c_algorithm填写到i2c_adapter里面

 

填充i2c_adapter里面的algo_data信息。

 

④ 获取i2c总线的中断资源和注册中断函数

 

⑤ 调用i2c_add_numbered_adapter或者i2c_add_adapter，在i2c核心里注册i2c_adapter

 

⑥ 在注册adapter的时候，会自动添加client。（在I2C设备驱动层的时候，我们就只需要直接调用i2c_client就好了）具体路径如下

i2c_add_numbered_adapter/i2c_add_adapter ->i2c_register_adapter ->of_i2c_register_devices ->of_i2c_register_device ->i2c_new_device

 

三、I2C设备驱动

1、主要的结构体

i2c_client：device的一个抽象（i2c控制器控制的一个外设设备）

addr：设备的7位地址

adapter：该设备所在的i2c_adapter

irq：该设备的中断号

 

2、定义和注册i2c_client

如上所知

i2c_client对应的是一个真实的i2c物理设备，但是i2c_client不是我们自己写程序去创建的。而是通过以下方式自动创建的

platform创建：

1、注册i2c_board_info

2、获取对应的adapter，然后i2c_new_device

device tree创建：

通过设备树的一个节点去描述一个从设备，设备树在解析的时候会自动创建client

 

3、定义和注册i2c_driver

会调用i2c_add_register ，通过id_table去匹配i2c_client。如果匹配成功，就会调用i2c_driver结构体中的probe函数，并将对应的i2c_client结构体传过来

 

四、一些结构体之间的关系

1、i2c_adapter和i2c_algorithm

i2c_adapter对应的是一个i2c控制器，而i2c_algorithm对应的是一套通信方法。所以个i2c_adapter需要i2c_algorithm（i2c_algorithm中的通信函数是由更下层的与硬件相关的代码提供）提供通信函数来帮助i2c控制器实现控制功能。

缺少i2c_algorithm的i2c控制器什么也做不了，所以i2c_adapter中包含i2c_algorithm的指针

i2c_algorithm中的关键函数master_xfer()用于产生i2c访问周期需要的start、stop、ack、nack信号，以i2c_msg为单位发送和接收通信数据。

i2c_msg是一个数据传输的基本单位，调用驱动中的发送接收函数需要填充它。

 

2、i2c_driver和i2c_client

i2c_driver对应的是一个驱动方法，i2c_client对应的是真实的i2c物理设备。每个i2c设备都需要对应一个i2c_client聊描述

i2c_driver和i2c_client的关系是一对多。一个i2c_driver上可以支持多个同等类型的i2c_client。

 

3、i2c_adapter和i2c_client

i2c_adapter和i2c_client的关系与i2c硬件体系中适配器和设备的关系一致。即i2c_client依附于i2c_adapter，由于一个i2c控制器上可以连接多个i2c设备，所以i2c_adapter中包含依附于它的i2c_client的链表