【IMX6ULL驱动学习】I2C驱动

I2C驱动框架分为两部分：

• I2C总线驱动：I2C 总线驱动就是 SOC 的 I2C 控制器驱动,也叫做 I2C 适配器驱动。
• I2C设备驱动：I2C 设备驱动就是针对具体的 I2C 设备而编写的驱动。

13.1. I2C总线驱动

总线驱动主要实现I2C总线的初始化和配置，提供I2C总线的访问算法，供I2C设备驱动调用。具体来说就是初始化i2c_adapter结构体变量,然后设置i2c_algorithm中的master_xfer函数。完成以后通过 i2c_add_numbered_adapter 或 i2c_add_adapter 这两个函数向系统注册设置好的 i2c_adapter,

13.2. I2C设备驱动

设备驱动包含两个数据结构：i2c_client和i2c_driver。基于总线-设备-驱动模型，i2c_client描述设备信息，i2c_driver（类似于platform_driver）描述驱动内容。

1. i2c_client结构体（类似于platform_device）
   • i2c_client结构体描述一个I2C设备的信息，一个设备对应一个i2c_client结构体变量
   • i2c_client结构体中包含了一个device结构体变量，这个变量是驱动模型的核心，通过这个变量可以将I2C设备注册到总线上
   • i2c_client结构体中还包含了设备的I2C地址、所属的I2C适配器等信息
   • i2c_client结构体一般由内核自动创建，驱动开发者不需要手动创建

   struct i2c_client {struct device dev;              /* 设备模型核心结构体 */struct i2c_adapter *adapter;    /* 该I2C设备所属的I2C适配器 */const struct i2c_device_id *id_entry; /* 该I2C设备对应的ID表项 */char name[I2C_NAME_SIZE];      /* 设备名称 */unsigned short flags;          /* 设备标志 */unsigned short addr;           /* I2C设备地址 */...
   };
   

2. i2c_driver结构体（类似于platform_driver）
   • i2c_driver结构体描述一个I2C设备驱动的信息，一个驱动对应一个i2c_driver结构体变量
   • i2c_driver结构体中包含了驱动的名字、ID表、设备树匹配表、文件操作函数集、probe和remove函数等信息
   • i2c_driver结构体通过i2c_add_driver函数向系统注册

   struct i2c_driver {struct device_driver driver;        /* 设备驱动模型核心结构体 */const struct i2c_device_id *id_table; /* 该驱动支持的I2C设备ID表 */const struct of_device_id *of_match_table; /* 该驱动支持的设备树匹配表 */int (*probe)(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id); /* 设备初始化函数 */int (*remove)(struct i2c_client *client); /* 设备卸载函数 */struct file_operations *fops;       /* 文件操作函数集 */...
   };
   

   I2C设备驱动编写核心工作就是构建i2c_driver结构体变量，完成probe和remove函数（函数原型已经在i2c_driver中声明），构建文件操作函数集，并通过i2c_add_driver函数向系统注册

13.3. 设备树下I2C设备驱动编写

13.3.1. 添加设备树

在I2C总线驱动下设置设备树，关键是设置compatible属性和reg属性

• compatible属性用于匹配驱动
• reg属性用于指定I2C设备的地址

&i2c1 {clock-frequency = <100000>;pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;status = "okay";ap3216c@1e{compatible = "alientek,ap3216c";my_name = "ap3216c";reg = <0x1e>;};
};

ap3216c的compatible = "alientek,ap3216c"属性用于匹配驱动，reg = <0x1e>属性指定I2C设备的地址为0x1e

13.3.2. 构造i2c_driver结构体变量

1. 构建设备ID表struct of_device_id
2. 构建文件操作函数集struct file_operations
3. 实现probe和remove函数
4. 构建i2c_driver结构体变量
5. 值得注意的是，i2c_driver中必须确保传统匹配方式ID列表i2c_device_id存在，不然设备树节点与驱动无法匹配，具体而言

   /* 设备树列表 */
   static const struct of_device_id ap3216_dt_match[] = {{ .compatible = "alientek,ap3216c" },{ }, };/* 传统匹配方式ID列表 */static const struct i2c_device_id ap3216c_id[] = {{"alientek,ap3216c", 0},  {}};static struct i2c_driver ap3216_i2c_driver = {.driver = {.owner = THIS_MODULE,.name = "ap3216c",.of_match_table	= ap3216_dt_match,/* 设备树列表 */},.probe = ap3216_i2c_probe,.remove = ap3216_i2c_remove,.id_table = ap3216c_id,/* 传统匹配方式ID列表 */};
   

13.3.3. 创建/注销I2C设备驱动

1. 在init函数中调用i2c_add_driver函数注册I2C设备驱动

   int i2c_add_driver(struct i2c_driver *driver)
   // driver：指向i2c_driver结构体变量的指针
   

2. 在exit函数中调用i2c_del_driver函数注销I2C设备驱动