[概述]

之前在介绍I2C子系统时，提到过使用i2c-dev.c文件在应用程序中实现我们的I2C从设备驱动。不过，它实现的是一个虚拟，临时的i2c_client，随着设备文件的打开而产生，并随着设备文件的关闭而撤销。I2c-dev.c针对每个I2C适配器生成一个主设备号为89的设备文件，实现了i2c_driver的成员函数以及文件操作接口，所以i2c-dev.c的主题是”i2c_driver成员函数+字符设备驱动”。

[i2c-dev.c源码分析]

I2c-dev初始化函数主要做了注册名为”i2c”的字符设备文件和”i2c-dev”的类。

I2c-dev.c中实现的i2cdev_read和i2cdev_write函数不具有太强的通用性，只适合下面这种单开始信号情况：

而不适合多开始信号的情况：

所以我们经常会使用i2cdev_ioctl函数的I2C_RDWR，在分析i2cdev_ioctl函数之前，我们需要了解一个结构体：

/* This is the structure as used in theI2C_RDWR ioctl call */

structi2c_rdwr_ioctl_data {

structi2c_msg __user *msgs;/* pointersto i2c_msgs */

__u32nmsgs;/* number ofi2c_msgs */

};

Msgs     表示单个开始信号传递的数据；

Nmsgs     表示有多少个msgs，比如上图，单开始信号时，nmsgs等于1；多开始信号时，nmsgs等于2

structi2c_msg {

__u16addr;/* slave address                         */

__u16flags;/* 默认为写入 */

#define I2C_M_TEN                  0x0010     /*this is a ten bit chip address */

#define I2C_M_RD           0x0001     /* readdata, from slave to master */

#define I2C_M_NOSTART                  0x4000     /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */

#define I2C_M_REV_DIR_ADDR     0x2000     /*if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */

#define I2C_M_IGNORE_NAK          0x1000     /*if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */

#define I2C_M_NO_RD_ACK           0x0800     /* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */

#define I2C_M_RECV_LEN               0x0400     /* length will be first received byte */

__u16len;/* msg length                              */

__u8*buf;/* pointer to msgdata                       */

};

使用i2cdev_ioctl函数的I2C_RDWR指令会调用到i2cdev_ioctl_rdrw函数：

staticnoinlineinti2cdev_ioctl_rdrw(structi2c_client *client,

unsignedlong arg)

{

structi2c_rdwr_ioctl_data rdwr_arg;

structi2c_msg *rdwr_pa;

u8__user **data_ptrs;

inti, res;

if(copy_from_user(&rdwr_arg,

(structi2c_rdwr_ioctl_data __user *)arg,

sizeof(rdwr_arg)))

return-EFAULT;

/*Put an arbitrary limit on the number of messages that can

* be sent at once */

if(rdwr_arg.nmsgs > I2C_RDRW_IOCTL_MAX_MSGS)

return-EINVAL;

rdwr_pa= kmalloc(rdwr_arg.nmsgs *sizeof(structi2c_msg), GFP_KERNEL);

if(!rdwr_pa)

return-ENOMEM;

if(copy_from_user(rdwr_pa, rdwr_arg.msgs,

rdwr_arg.nmsgs *sizeof(structi2c_msg))) {

kfree(rdwr_pa);

return-EFAULT;

}

data_ptrs= kmalloc(rdwr_arg.nmsgs *sizeof(u8 __user *), GFP_KERNEL);

if(data_ptrs == NULL) {

kfree(rdwr_pa);

return-ENOMEM;

}

res= 0;

for(i = 0; i

/*Limit the size of the message to a sane amount;

* and don't let length change either. */

if((rdwr_pa[i].len > 8192) ||

(rdwr_pa[i].flags & I2C_M_RECV_LEN)) {

res= -EINVAL;

break;

}

data_ptrs[i]= (u8 __user *)rdwr_pa[i].buf;

rdwr_pa[i].buf= memdup_user(data_ptrs[i], rdwr_pa[i].len);

if(IS_ERR(rdwr_pa[i].buf)) {

res= PTR_ERR(rdwr_pa[i].buf);

break;

}

}

if(res

intj;

for(j = 0; j

kfree(rdwr_pa[j].buf);

kfree(data_ptrs);

kfree(rdwr_pa);

returnres;

}

res= i2c_transfer(client->adapter, rdwr_pa, rdwr_arg.nmsgs);

while(i-- > 0) {

if(res >= 0 && (rdwr_pa[i].flags & I2C_M_RD)) {

if(copy_to_user(data_ptrs[i], rdwr_pa[i].buf,

rdwr_pa[i].len))

res= -EFAULT;

}

kfree(rdwr_pa[i].buf);

}

kfree(data_ptrs);

kfree(rdwr_pa);

returnres;

}

咋一看，还挺复杂，其实主要做了一件事情：把用户空间传递过来的i2c_rdwr_ioctl_data数据进行错误检查，www.linuxidc.com 然后调用i2c_transfer函数与适配器进行通信，如果是接收数据，代码会将访问到的数据传回i2c_rdwr_ioctl_data的buf中。I2c_transfer最终会调用到I2C适配器具体实现的master_xfer函数来与硬件进行通信。

[eeprom实例]

预备知识

使用的mini2440开发板，eeprom的地址为0x50，实验完成一个数据的读写，先看下读写时序

AT24C08任意地址字节写的时序：

AT24C08任意地址字节写的时序：

下面的代码可以按照上面的两个图来阅读：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

intmain()

{

intfd, ret;

unsignedchar rdwr_addr = 0x42;/* e2prom 读写地址 */

unsignedchar device_addr = 0x50;/* e2prom 设备地址 */

unsignedchar data = 0x12;/* 向e2prom写的数据 */

structi2c_rdwr_ioctl_data e2prom_data;

fd= open("/dev/i2c/0", O_RDWR);

if(fd

perror("openerror");

exit(1);

}

e2prom_data.msgs= (structi2c_msg *)malloc(e2prom_data.nmsgs * \

sizeof(structi2c_msg));

if(e2prom_data.msgs == NULL) {

perror("mallocerror");

exit(1);

}

ioctl(fd,I2C_TIMEOUT, 1);/* 设置超时 */

ioctl(fd,I2C_RETRIES, 2);/* 设置重试次数 */

/*向e2prom的rdwr_addr地址写入数据data*/

e2prom_data.nmsgs= 1;

e2prom_data.msgs[0].len= 2;

e2prom_data.msgs[0].addr= device_addr;

e2prom_data.msgs[0].flags= 0;/* write */

e2prom_data.msgs[0].buf= (unsignedchar*)malloc(2);

e2prom_data.msgs[0].buf[0]= rdwr_addr;/* write address */

e2prom_data.msgs[0].buf[1]= data;/* write data */

ret= ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsignedlong)&e2prom_data);

if(ret

perror("writedata error");

exit(1);

}

printf("writedata: %d to address: %#x\n", data, rdwr_addr);

data= 0;/* be zero*/

/*从e2prom的rdwr_addr地址读取数据存入buf*/

e2prom_data.nmsgs= 2;

e2prom_data.msgs[0].len= 1;

e2prom_data.msgs[0].addr= device_addr;

//      e2prom_data.msgs[0].flags= 0;     /* write */

e2prom_data.msgs[0].buf= &rdwr_addr;

e2prom_data.msgs[1].len= 1;

e2prom_data.msgs[1].addr= device_addr;

e2prom_data.msgs[1].flags= 1;/* read */

e2prom_data.msgs[1].buf= &data;

ret= ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsignedlong)&e2prom_data);

if(ret

perror("readerror");

exit(1);

}

printf("read  data: %d from address: %#x\n", data,rdwr_addr);

free(e2prom_data.msgs);

close(fd);

return0;

}

在mini2440开发板上已经实验成功。