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【Linux驱动】Linux下I2C驱动架构全面分析

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I2C 概述

I2C是philips提出的外设总线.

I2C只有两条线,一条串行数据线:SDA,一条是时钟线SCL ,使用SCL,SDA这两根信号线就实现了设备之间的数据交互,它方便了工程师的布线。

因此,I2C总线被非常广泛地应用在EEPROM,实时钟,小型LCD等设备与CPU的接口中。

linux下的驱动思路

在linux系统下编写I2C驱动,目前主要有两种方法,一种是把I2C设备当作一个普通的字符设备来处理,另一种是利用linux下I2C驱动体系结构来完成。下面比较下这两种方法:

第一种方法:

  • 优点:思路比较直接,不需要花很多时间去了解linux中复杂的I2C子系统的操作方法。

  • 缺点:1. 要求工程师不仅要对I2C设备的操作熟悉,而且要熟悉I2C的适配器(I2C控制器)操作。2. 要求工程师对I2C的设备器及I2C的设备操作方法都比较熟悉,最重要的是写出的程序可以移植性差。3. 对内核的资源无法直接使用,因为内核提供的所有I2C设备器以及设备驱动都是基于I2C子系统的格式。

第一种方法的优点就是第二种方法的缺点,第一种方法的缺点就是第二种方法的优点。

I2C架构概述

Linux的I2C体系结构分为3个组成部分:

  I2C核心 :I2C核心提供了I2C总线驱动和设备驱动的注册、注销方法,I2C通信方法(“algorithm”)上层的,与具体适配器无关的代码以及探测设备,检测设备地址的上层代码等。

  I2C总线驱动:I2C总线驱动是对I2C硬件体系结构中适配器端的实现,适配器可由CPU控制,甚至可以直接集成在CPU内部。

  I2C设备驱动:I2C设备驱动(也称为客户驱动)是对I2C硬件体系结构中设备端的实现,设备一般挂接在受CPU控制的I2C适配器上,通过I2C适配器与CPU交换数据。

linux驱动中i2c驱动架构

  上图完整的描述了linux i2c驱动架构,虽然I2C硬件体系结构比较简单,但是i2c体系结构在linux中的实现却相当复杂。

  那么我们如何编写特定i2c接口器件的驱动程序?就是说上述架构中的那些部分需要我们完成,而哪些是linux内核已经完善的或者是芯片提供商已经提供的?

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