intel I2C的速率配置

news2024/9/22 15:29:59

寄存器篇

修改寄存器

intel I2C 驱动结构

lpss-pci文件

lpss文件

驱动结构

Synopsys DesignWare I2C

BIOS配置修改

ACPI表的查看

I2C速率

寄存器篇

修改速率很简单，看到手册里面的寄存器说明，然后将其改掉即可。

寄存器偏移量为0，bit2：1修改为不同值可以配置为100和400两个速率。

修改寄存器

在用户态修改寄存器很简单。

1）首先查看设备的地址段

我们看到 15.0 I2C控制器占用的地址段为 0xdf930000开始。

于是我们编写一个用户态mmap映射的程序，进行测试。由于地址空间已经被内核驱动占用，导致mmap读取访问返回为FF。

2）所以我们先卸载掉驱动。

rmmod intel_lpss_pci

同时又需要将设备pcie配置空间相关操作使能

setpci -s 0:15.0 4.B=6

3）修改寄存器

./pcie_test 0x8086 0xa160

bar phyaddr:0xdf930000

Memory mapped at address 0x7fda2d086000.

bar map virtual address 0x7fda2d086000.

00000075 读取的值为75，即bit1-2为10 400K

./write_pci 0x8086 0xa160 将寄存器写为100K

这时，我们将lpss驱动重新加载，发现寄存器的值又变成了400K。也就是驱动本身还会改这个寄存器，手动修改寄存器改速率这条路是不同的。

intel I2C 驱动结构

于是我们只能寄希望于驱动的修改。但是明明我们加载的驱动是lpss，但是i2cdetect -l查询到的驱动信息却是：i2c-designware ，而这个又是编译到内核中的，并非module模块！！

首先，intel I2C驱动涉及到的文件有：

文件	功能
intel-lpss-pci.c drivers\mfd	pci probe驱动的入口，各个参数配置
intel-lpss.c drivers\mfd	统一的注册，使能接口供第一行使用

lpss-pci文件

在这个文件中，实际上主要关心如下两个结构体的配置，即可，最终我们的速率修改在这里可以完成。

static const struct intel_lpss_platform_info bxt_uart_info = {
	.clk_rate = 100000000,
	.clk_con_id = "baudclk",
	.properties = uart_properties,
};

static struct property_entry bxt_i2c_properties[] = {
	PROPERTY_ENTRY_U32("i2c-sda-hold-time-ns", 42),
	PROPERTY_ENTRY_U32("i2c-sda-falling-time-ns", 171),
	PROPERTY_ENTRY_U32("i2c-scl-falling-time-ns", 208),
	{ },
};

lpss文件

这里主要关注mfd_cell这个结构体，这里name即描述了此cell所使用的驱动。由此我们可以找到最终实现I2C协议的驱动。

static const struct mfd_cell intel_lpss_i2c_cell = {
	.name = "i2c_designware",
	.num_resources = ARRAY_SIZE(intel_lpss_dev_resources),
	.resources = intel_lpss_dev_resources,
};

static const struct mfd_cell intel_lpss_uart_cell = {
	.name = "dw-apb-uart",
	.num_resources = ARRAY_SIZE(intel_lpss_dev_resources),
	.resources = intel_lpss_dev_resources,
};

以及添加mfd设备的接口

ret = mfd_add_devices(dev, lpss->devid, lpss->cell,
			      1, info->mem, info->irq, NULL);

驱动结构

于是我们大概得出这样一个驱动结构

即从左到右，pcie设备--》pcie驱动--》mfd_cell设备--》i2c驱动

Synopsys DesignWare I2C

驱动文件： i2c-designware-platdrv.c drivers\i2c\busses

如下代码中的“” 中的字段与lpss-pci 文件中的两个数据结构对应，于是如果我们想修改速率，则添加clock-frequency字段，并将其配置为100K或者400K即可。

void i2c_parse_fw_timings(struct device *dev, struct i2c_timings *t, bool use_defaults)
{
	bool u = use_defaults;
	u32 d;

	i2c_parse_timing(dev, "clock-frequency", &t->bus_freq_hz,
			 I2C_MAX_STANDARD_MODE_FREQ, u);

	d = t->bus_freq_hz <= I2C_MAX_STANDARD_MODE_FREQ ? 1000 :
	    t->bus_freq_hz <= I2C_MAX_FAST_MODE_FREQ ? 300 : 120;
	i2c_parse_timing(dev, "i2c-scl-rising-time-ns", &t->scl_rise_ns, d, u);

	d = t->bus_freq_hz <= I2C_MAX_FAST_MODE_FREQ ? 300 : 120;
	i2c_parse_timing(dev, "i2c-scl-falling-time-ns", &t->scl_fall_ns, d, u);

	i2c_parse_timing(dev, "i2c-scl-internal-delay-ns",
			 &t->scl_int_delay_ns, 0, u);
	i2c_parse_timing(dev, "i2c-sda-falling-time-ns", &t->sda_fall_ns,
			 t->scl_fall_ns, u);
	i2c_parse_timing(dev, "i2c-sda-hold-time-ns", &t->sda_hold_ns, 0, u);
	i2c_parse_timing(dev, "i2c-digital-filter-width-ns",
			 &t->digital_filter_width_ns, 0, u);
	i2c_parse_timing(dev, "i2c-analog-filter-cutoff-frequency",
			 &t->analog_filter_cutoff_freq_hz, 0, u);
}

实际速率调整，这里我们看到除了从驱动里面解析速率，还从ACPI表里面解析：

void i2c_dw_adjust_bus_speed(struct dw_i2c_dev *dev)
{
	u32 acpi_speed = i2c_dw_acpi_round_bus_speed(dev->dev);
	struct i2c_timings *t = &dev->timings;

	/*
	 * Find bus speed from the "clock-frequency" device property, ACPI
	 * or by using fast mode if neither is set.
	 */
	if (acpi_speed && t->bus_freq_hz)
		t->bus_freq_hz = min(t->bus_freq_hz, acpi_speed);
	else if (acpi_speed || t->bus_freq_hz)
		t->bus_freq_hz = max(t->bus_freq_hz, acpi_speed);
	else
		t->bus_freq_hz = I2C_MAX_FAST_MODE_FREQ;
}

1）两者如果都存在，则取最小值

2）如果只有一个存在，则取最大值，实际上，驱动里面默认 clock-frequency并没有配置，因而实际的速率是由bios中acpi进行配置的。

3）如果两个都不存在，则默认400K

至此，我们已经知道如何在驱动里面配置。

以上是 platform的例子，此外i2c-designware-pcidrv.c drivers\i2c\busses 在哪些设备上使用，请自己分析，比较简单。