驱动——IIC子系统（一）

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IIC子系统和input子系统一样，适用于所有挂载在IIC下与SOC进行通行的。即适用于所有的IIC设备。
常见的有Cream mpu6050 等等的一些设备。
我们说input子系统里面要完成的事情都是把设备的信息传递给用户。就是input。
那对于我们IIC来说它肯定也是有一类的作用，所以才会划分出一类出来。所以IIC子系统它的功能是什么？它要做什么？

相对于IIC来说，我们之前就接触过IIC总线协议，IIC总线协议里面做的事情就是让主机和从机进行通信。
在这里插入图片描述
这是一些IIC传输过程的内容。
那我们IIC子系统一个也是要完成这样的一个通信。就是我们的soc作为主机，可以发送从机地址然后和从机通信，并且通信过程遵从IIC总线协议。
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一、
我们看一下IIC子系统的框架是怎么完成这个步骤。
在这里插入图片描述
这个框架总共分为五层，但是驱动的框架是三层。
第一层应用层，用于数据交互。

第二层：IIC drivers从设备驱动层：这一层主要创建一个iic drivers的结构体并且注册到 iic bus的drv的链表里面。
然后再数据交互的时候会把数据放到I2C msg的结构体里面。

第三层：core 核心层：这一层做的事情就是把 drv 和 dev的链表进行匹配。

第四层：IIC adaptor 控制器层：这一层主要是接收到上层传送的数据，并发送到IIC控制器里面。
这个层做了：
1）创建一个IIC client的信息结构体，并注册到dev的链表进行匹配。（由IIC adapter 适配器，由设备树提供信息）
2）创建一个IIC adapter 适配器，也是一个结构体，里面有一个aloglitm 的一个算法算法里面有master_Xop()
就是用来控制IIC通信，让它遵从IIC总线协议>
3)这一层还会有平台总线。等下我们会详细讲解，为什么这里有平台总线，并且它的作用是什么？
第五层：硬件设备层，这一层就是用iic总线（就是俩跟线）连接了很多从设备。

我们思考一些：这个和input子系统的框架有什么不同？
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首先：
对我们来说，我们要编写的部分不同，输入子系统是要编写设备层，把设备添加进去。
而我们的iic子系统要不要添加设备呢？？这肯定不用啊，因为我们的iic挂载的设备在板子做好的的时候就已经决定了
有那些设备还有地址，这些都是固定的，都是用物理上的俩根线给你串好了，你怎么添加？
所以我们编写的是drv层，目的就是找到我们要操作的从机，并且对它进行收发数据的通信。
所以这俩个东西做的事情是不一样的。
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二、
数据传输过程。
我们的目的就是数据的传送和收发。
不是是SOC和IIC设备的的数据传送和通信，这个是裸机开发的时候讲的。
我们现在要做的事情就是我们的应用层，怎么和SOC连接的那两根线连接。
以我要发送一个从机地址为例讲数据的传输过程。
在这里插入图片描述

1）首先我们的数据会传送到IIC_msg这个结构体里面。
2）然后这个结构体其实是IIC_transfer接口里面的。
3）IIC_transfer接口就会借助IIC_client把数据发送到IIC_adapter这个结构体里面
这里面进行了很多一步。
首先IIC_adapter创建了IIC_client所以我可以借助IIC_client把数据发送到IIC_adapter这个结构体里面（以小博大的方法）
然后我IIC_transfer接口怎么借助到IIC_client的呢？
因为我IIC_client 和IIC_driver进行了匹配，所以IIC_driver可以拿到IIC_client
而匹配成功之后又会调用probe方法，里面也有client，然后我就把client给到IIC_transfer接口。
这就实现了：IIC_transfer接口就会借助IIC_client把数据发送到IIC_adapter这个结构体里面
4）数据包发送到IIC_adapter之后又会通过算法等达到控制sSDA和SCL的目的。
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三、
前面说到了，在我们的iic_adpat层会有一个平台总线。
在这里插入图片描述
这是因为：我们的IIC控制器有非常多一个，每一个IIC设备都有控制器，然后控制器也是属于硬件的啊，它是属于SOC内部，但是CPU外部，所以它也要驱动，但是这个驱动只用一个IIC_S3C4210.C这个当pdrv 驱动文件，然后那些很多的设备当成设备。
这样就引入了平台总线，要平台升级的时候，只需要在平台总线添加新的设备就好。
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四，添加IIC设备树
我们以添加一个mpu6050为例。
要添加mpu6050我们肯定要知道，在设备树上要填写那些信息
所以我们用一个iic的设备树模板来对照

模板：
	控制器对应的设备树：arch/arm/boot/dts/exynos4.dtsi
	  i2c_0: i2c@13860000 {
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <0>;
            compatible = "samsung,s3c2440-i2c";
            reg = <0x13860000 0x100>;
            interrupts = <0 58 0>;
            clocks = <&clock 317>;
            clock-names = "i2c";
            pinctrl-names = "default";
            pinctrl-0 = <&i2c0_bus>;
            status = "disabled";
    };

I2C 0代表是第几组i2c设备。
i2c@13860000 ：代表基地址。
compatible = “samsung,s3c2440-i2c”; ：名字，可用于做匹配
status = “disabled”;:状态，如果要使用这个IIC设备就要改成"okay";
reg = <0x13860000 0x100>;基地址
interrupts = <0 58 0>;；中断号。
查看芯片手册可以看到：

 I2c子系统中涉及到的设备树文件：我们有板子有9组iic的线，每组可以挂IIC很多设备
	i2c控制器地址
		0x1386_0000, 
		0x1387_0000,
		0x1388_0000, 
		0x1389_0000,
		0x138A_0000,
		0x138B_0000, ------ MPU6050
		0x138C_0000, 
		0x138D_0000, 
		0x138E_0000
	
	MPU6050: 从设备地址是0x68
		soc GPB_3---	I2C_SCL5
			GPB_3---  I2C_SDA5
			GPX3_3--- GYRO_INT

	
	在内核中默认就有了i2c0--13860000.i2

根据这些信息就可以写好我们的设备树信息

  i2c@138B0000 {/*i2c adapter5信息*/
                #address-cells = <1>;
                #size-cells = <0>;
                samsung,i2c-sda-delay = <100>;
                samsung,i2c-max-bus-freq = <20000>;
                pinctrl-0 = <&i2c5_bus>;
                pinctrl-names = "default";
                status = "okay";
			//第五组IIC设备下面的的mpu6050设备
                mpu6050@68 { /*i2c client信息*/
                        compatible = "invensense,mpu6050";
                        reg = <0x68>;
				};
        };

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驱动编写步骤：
我们编写是要编写:driver的部分。
直接编写i2c driver
1，构建i2c driver，并注册到i2c总线
2，实现probe：
|
申请设备号，实现fops
创建设备文件
通过i2c的接口去初始化i2c从设备

然后我们有几个常用的结构体对象：
struct i2c_driver：

struct i2c_driver {//表示是一个从设备的驱动对象
		int (*probe)(struct i2c_client *, const struct i2c_device_id *);
		int (*remove)(struct i2c_client *);
		struct device_driver driver; //继承了父类
					|
					const struct of_device_id	*of_match_table;
		const struct i2c_device_id *id_table;//用于做比对，非设备树的情况
	}
	注册和注销
		int i2c_add_driver( struct i2c_driver *driver);
		void i2c_del_driver(struct i2c_driver *);

struct i2c_client：

struct i2c_client {//描述一个从设备的信息,不需要在代码中创建，因为是由i2c adapter帮我们创建
		unsigned short addr;		//从设备地址，来自于设备树中<reg>
		char name[I2C_NAME_SIZE]; //用于和i2c driver进行匹配，来自于设备树中compatible
		struct i2c_adapter *adapter;//指向当前从设备所存在的i2c adapter
		struct device dev;		// 继承了父类
	};
	创建i2c client的函数
	struct i2c_client *i2c_new_device(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_board_info const *info)

struct i2c_adapter ：

struct i2c_adapter {//描述一个i2c控制器，也不是我们要构建，原厂的代码会帮我们构建
		const struct i2c_algorithm *algo; //算法
					|
					int (*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs,int num);
		
		struct device dev; //继承了父类，也会被加入到i2c bus
		int nr; //编号

	}
	注册和注销：
	int i2c_add_adapter(struct i2c_adapter * adapter);
	void i2c_del_adapter(struct i2c_adapter * adap);

struct i2c_msg

struct i2c_msg {//描述一个从设备要发送的数据的数据包
	__u16 addr;	 //从设备地址，发送给那个从设备
	__u16 flags; //读1还是写0
	__u16 len;		//发送数据的长度
	__u8 *buf;		//指向数据的指针
};
//写从设备
int i2c_master_send(const struct i2c_client * client,const char * buf,int count)
//读从设备
int i2c_master_recv(const struct i2c_client * client,char * buf,int count)
以上两个函数都调用了：
int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int