imx6ull——I2C驱动

news2024/9/24 7:32:18

I2C基本介绍

在这里插入图片描述

SCL 为高电平，SDA 出现下降沿:起始位

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SCL 位高电平，SDA出现上升沿:停止位

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主机——从机地址（ack）——寄存器地址（ack）——数据（ack）

在这里插入图片描述

重点：先是写，因为要写入从机让从机知道主机要读，再是读
主机——从机地址（写）（ack）——寄存器地址（ack）——从机地址（读）（ack）
从机——发送数据（主机发送no ack）

在这里插入图片描述

1-7位放要访问的从机地址
I2c频率不能随便分，只能选

I2C源码分析

I2C适配器驱动
i2c_adapter
-> i2c_algorithm
->master_xfer : I2C适配器的传输函数，可以通过此函数来完成与 IIC设备之间的通信。

I2C流程：
1. 初始化i2c_adapter结构体变量
2. 设置 i2c_algorithm中的 master_xfer函数。
3. 向系统注册设置好的 i2c_adapter，通过 i2c_add_numbered_adapter或 i2c_add_adapter这两个函数

I2C适配器是 platform驱动, I2C总线为别的设备提供了一种总线驱动框架
I2C在Platform虚拟总线上，Platform驱动I2C
从机设备在I2C总线上，I2C驱动从机
I2c注册

I2C设备驱动
I2c_client 描述设备信息，主要在设备树写外设信息，I2c_client注册等操作从设备树中查找写好
I2c_dirver 驱动内容
drivers/i2c/i2c-core.c 总线定义，设备和驱动匹配

static int i2c_device_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
{
	struct i2c_client	*client = i2c_verify_client(dev);//从i2c中获取从机名单
	struct i2c_driver	*driver;

	if (!client)
		return 0;

	/* Attempt an OF style match */
	if (of_driver_match_device(dev, drv))
		return 1;

	/* Then ACPI style match */
	if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
		return 1;

	driver = to_i2c_driver(drv);
	/* match on an id table if there is one */
	if (driver->id_table)
		return i2c_match_id(driver->id_table, client) != NULL;//设备树匹配

	return 0;
}

驱动编写

1. I2C设备树设置

&i2c1 {
	clock-frequency = <100000>;
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
	status = "okay";

设备树写I2C的SCL SDA端口：pinctrl_i2c1

		pinctrl_i2c1: i2c1grp {
			fsl,pins = <
				MX6UL_PAD_UART4_TX_DATA__I2C1_SCL 0x4001b8b0
				MX6UL_PAD_UART4_RX_DATA__I2C1_SDA 0x4001b8b0
			>;
		};

2. ap3216c子节点添加

&i2c1 {
	clock-frequency = <100000>;
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
	status = "okay";

	ap3216@1e{
		compatible = "alientek,ap3216c";
		reg=<0x1e>;
	};

};

3. 编译dtbs，并添加

make dtbs
sudo cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtb /home/liu/linux/tftpboot/ -f

4. 查看

在这里插入图片描述

cd /sys/bus/i2c/devices/
cd 0-001e/
cat name

5. ap3216c.c编写

1.ap3216c_driver ：从机设备驱动结构体

static struct i2c_driver ap3216c_driver = {
	.probe = ap3216c_probe,
	.remove = ap3216c_remove,
	.driver = {
			.owner = THIS_MODULE,
		   	.name = "ap3216c",
		   	.of_match_table = ap3216c_of_match, 
		   },
	.id_table = ap3216c_id,
};

驱动和设备树的匹配

/* 传统匹配方式ID列表 */
static const struct i2c_device_id ap3216c_id[] = {
	{"alientek,ap3216c", 0},  
	{}
};

/* 设备树匹配列表 */
static const struct of_device_id ap3216c_of_match[] = {
	{ .compatible = "alientek,ap3216c" },
	{ /* Sentinel */ }
};

ap3216c_probe：驱动的执行函数

  1. 构建设备号：对ap3216cdev设备号赋值
  2. 注册设备cdev：字符设备注册，包含ap3216cdev的操作函数ops
  3. 创建类：class内包含dev需要的一些成员如总线，设备链表，还有需要的函数
  4. 创建设备：device_create：
static int ap3216c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
	/* 1、构建设备号 */
	if (ap3216cdev.major) {
		ap3216cdev.devid = MKDEV(ap3216cdev.major, 0);
		register_chrdev_region(ap3216cdev.devid, AP3216C_CNT, AP3216C_NAME);
	} else {
		alloc_chrdev_region(&ap3216cdev.devid, 0, AP3216C_CNT, AP3216C_NAME);
		ap3216cdev.major = MAJOR(ap3216cdev.devid);
	}

	/* 2、注册设备 */
	cdev_init(&ap3216cdev.cdev, &ap3216c_ops);
	cdev_add(&ap3216cdev.cdev, ap3216cdev.devid, AP3216C_CNT);

	/* 3、创建类 */
	ap3216cdev.class = class_create(THIS_MODULE, AP3216C_NAME);
	if (IS_ERR(ap3216cdev.class)) {
		return PTR_ERR(ap3216cdev.class);
	}

	/* 4、创建设备 */
	ap3216cdev.device = device_create(ap3216cdev.class, NULL, ap3216cdev.devid, NULL, AP3216C_NAME);
	if (IS_ERR(ap3216cdev.device)) {
		return PTR_ERR(ap3216cdev.device);
	}

	ap3216cdev.private_data = client;

	return 0;
}

寄存器读写

读，需要发送两次信息，i2c_transfer可以发送多个信息
msgs[1]，要发的信息排序发送，msgs[0]标志位为读，内含寄存器地址：msgs[1]标志位为读，读取数据放入缓冲区
I2C具体流程不需要写，官方写好了

在这里插入图片描述

I2C数据传输函数，内含主机从机地址，根据标志位，决定读还是写

int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num)

msgs数据结构体（地址，发送类型，信息长度，信息）

struct i2c_msg {
	__u16 addr;	/* slave address			*/
	__u16 flags;
#define I2C_M_RD		0x0001	/* read data, from slave to master */
					/* I2C_M_RD is guaranteed to be 0x0001! */
#define I2C_M_TEN		0x0010	/* this is a ten bit chip address */
#define I2C_M_DMA_SAFE		0x0200	/* the buffer of this message is DMA safe */
					/* makes only sense in kernelspace */
					/* userspace buffers are copied anyway */
#define I2C_M_RECV_LEN		0x0400	/* length will be first received byte */
#define I2C_M_NO_RD_ACK		0x0800	/* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
#define I2C_M_IGNORE_NAK	0x1000	/* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
#define I2C_M_REV_DIR_ADDR	0x2000	/* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
#define I2C_M_NOSTART		0x4000	/* if I2C_FUNC_NOSTART */
#define I2C_M_STOP		0x8000	/* if I2C_FUNC_PROTOCOL_MANGLING */
	__u16 len;		/* msg length				*/
	__u8 *buf;		/* pointer to msg data			*/
};

/*
 * @description	: 从ap3216c读取多个寄存器数据
 * @param - dev:  ap3216c设备
 * @param - reg:  要读取的寄存器首地址
 * @param - val:  读取到的数据
 * @param - len:  要读取的数据长度
 * @return 		: 操作结果
 */
static int ap3216c_read_regs(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg, void *val, int len)
{
	int ret;
	struct i2c_msg msg[2];
	struct i2c_client *client = (struct i2c_client *)dev->private_data;

	/* msg[0]为发送要读取的首地址 */
	msg[0].addr = client->addr;			/* ap3216c地址 */
	msg[0].flags = 0;					/* 标记为发送数据 */
	msg[0].buf = &reg;					/* 读取的首地址 */
	msg[0].len = 1;						/* reg长度*/

	/* msg[1]读取数据 */
	msg[1].addr = client->addr;			/* ap3216c地址 */
	msg[1].flags = I2C_M_RD;			/* 标记为读取数据*/
	msg[1].buf = val;					/* 读取数据缓冲区 */
	msg[1].len = len;					/* 要读取的数据长度*/

	ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, 2);
	if(ret == 2) {
		ret = 0;
	} else {
		printk("i2c rd failed=%d reg=%06x len=%d\n",ret, reg, len);
		ret = -EREMOTEIO;
	}
	return ret;
}

写：msgs标志位为写，输入寄存器地址，告诉写入信息，i2c_transfer传输，其他不用管

在这里插入图片描述

/*
 * @description	: 向ap3216c多个寄存器写入数据
 * @param - dev:  ap3216c设备
 * @param - reg:  要写入的寄存器首地址
 * @param - val:  要写入的数据缓冲区
 * @param - len:  要写入的数据长度
 * @return 	  :   操作结果
 */
static s32 ap3216c_write_regs(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg, u8 *buf, u8 len)
{
	u8 b[256];
	struct i2c_msg msg;
	struct i2c_client *client = (struct i2c_client *)dev->private_data;
	
	b[0] = reg;					/* 寄存器首地址 */
	memcpy(&b[1],buf,len);		/* 将要写入的数据拷贝到数组b里面 */
		
	msg.addr = client->addr;	/* ap3216c地址 */
	msg.flags = 0;				/* 标记为写数据 */

	msg.buf = b;				/* 要写入的数据缓冲区 */
	msg.len = len + 1;			/* 要写入的数据长度 */

	return i2c_transfer(client->adapter, &msg, 1);
}

ap3216c初始化

#define AP3216C_ADDR    	0X1E	/* AP3216C器件地址  */

/* AP3316C寄存器 */
#define AP3216C_SYSTEMCONG	0x00	/* 配置寄存器       */
#define AP3216C_INTSTATUS	0X01	/* 中断状态寄存器   */
#define AP3216C_INTCLEAR	0X02	/* 中断清除寄存器   */
#define AP3216C_IRDATALOW	0x0A	/* IR数据低字节     */
#define AP3216C_IRDATAHIGH	0x0B	/* IR数据高字节     */
#define AP3216C_ALSDATALOW	0x0C	/* ALS数据低字节    */
#define AP3216C_ALSDATAHIGH	0X0D	/* ALS数据高字节    */
#define AP3216C_PSDATALOW	0X0E	/* PS数据低字节     */
#define AP3216C_PSDATAHIGH	0X0F	/* PS数据高字节     */

#endif
static int ap3216c_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	filp->private_data = &ap3216cdev;

	/* 初始化AP3216C */
	ap3216c_write_reg(&ap3216cdev, AP3216C_SYSTEMCONG, 0x04);		/* 复位AP3216C 			*/
	mdelay(50);														/* AP3216C复位最少10ms 	*/
	ap3216c_write_reg(&ap3216cdev, AP3216C_SYSTEMCONG, 0X03);		/* 开启ALS、PS+IR 		*/
	return 0;
}

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