i2c_transfer函数的功能

时间: 2024-06-03 13:11:50 浏览: 335

linux驱动 i2c源码分析

### Linux I2C驱动源码分析 #### 第1章 I2C核心数据结构之间的关系在深入探讨Linux I2C驱动源码之前，首先需要理解I2C总线的基本概念及其在Linux系统中的抽象表示。I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种用于微电子设备之间简单双向二线制串行总线标准，它主要由两根线路组成：一根是串行数据线SDA（Serial Data Line），另一根是串行时钟线SCL（Serial Clock Line）。在Linux操作系统中，为了更好地管理和控制I2C设备，引入了一系列的数据结构来表示这些硬件组件。 **I2C核心数据结构** - **`struct i2c_adapter`**：表示I2C适配器，即连接主机和I2C设备之间的控制器。 - **`struct i2c_driver`**：描述I2C设备驱动程序的属性和功能。 - **`struct i2c_client`**：代表I2C总线上的一个客户端设备。 - **`struct i2c_algorithm`**：定义了I2C适配器支持的操作集，如读写数据等。这些数据结构之间有着紧密的联系： 1. **适配器与设备驱动之间的关联**：通过`struct i2c_adapter`中的`drivers`字段，该字段指向一个链表，其中包含与该适配器关联的所有设备驱动。 2. **适配器与设备之间的关联**：`struct i2c_adapter`中的`class`字段，该字段指向一个设备类(`struct class`)，该类管理着属于该适配器的所有客户端设备。 3. **设备驱动与设备之间的关联**：`struct i2c_driver`中的`clients`字段，指向一个链表，包含该驱动所管理的所有`struct i2c_client`实例。 #### 第2章 I2C-Core.c的初始化 **`i2c_init`函数** - 功能：初始化整个I2C子系统的核心组件。 - 实现：调用其他辅助函数完成初始化工作，例如注册I2C设备类和设置I2C算法。 **`i2cproc_init`函数** - 功能：初始化I2C的/proc文件系统接口，允许用户空间查看和调试I2C系统状态。 - 实现：创建必要的/proc目录结构和文件，如/proc/i2c/adapter/等。 #### 第3章安装、卸载PXA255的I2C适配器驱动程序 **`pxa_i2c`数据结构** - 功能：特定于PXA255处理器的I2C适配器的数据结构。 - 内容：包括适配器名称、地址范围、算法等信息。 **`i2c_adap_pxa_init`函数** - 功能：初始化PXA255 I2C适配器。 - 实现：配置适配器的属性，注册适配器到I2C子系统。 **`i2c_add_adapter`函数** - 功能：向I2C子系统添加一个新适配器。 - 实现：将适配器添加到适配器列表中，并注册其算法。 **`i2c_del_adapter`函数** - 功能：从I2C子系统中删除一个适配器。 - 实现：遍历适配器列表找到对应的适配器并移除，释放相关资源。 #### 第4章安装、卸载LTC3445驱动程序 **`ltc3445_init`函数** - 功能：初始化LTC3445设备驱动。 - 实现：注册驱动到I2C子系统，准备驱动程序内部数据结构。 **`i2c_add_driver`函数** - 功能：向I2C子系统注册一个新的设备驱动。 - 实现：将驱动添加到全局驱动列表中，并调用`i2c_probe`进行设备地址扫描。 **`i2c_probe`函数** - 功能：探测I2C总线上的设备地址。 - 实现：遍历可能的设备地址范围，尝试与每个地址通信，如果成功则创建`struct i2c_client`实例。 **`i2c_check_functionality`函数** - 功能：检查适配器是否支持特定功能。 - 实现：查询适配器算法以确定支持的功能集。 **`i2c_smbus_xfer`函数** - 功能：执行SMBus传输操作。 - 实现：根据传输类型（读取/写入/命令）调用相应的适配器算法。 **`i2c_transfer`函数** - 功能：批量执行I2C传输操作。 - 实现：调用适配器算法中的传输函数完成多个I2C数据包的发送。 **`ltc3445_detect_client`函数** - 功能：检测LTC3445设备是否存在。 - 实现：使用`i2c_probe`函数进行探测。 **`i2c_attach_client`函数** - 功能：将探测到的设备附加到驱动程序。 - 实现：设置设备的私有数据结构并调用驱动程序的`probe`回调。 **`ltc3445_cleanup`函数** - 功能：清理LTC3445驱动程序资源。 - 实现：解除设备注册并释放分配的内存。 **`i2c_del_driver`函数** - 功能：从I2C子系统中删除设备驱动。 - 实现：遍历全局驱动列表找到对应的驱动并移除。 **`ltc3445_detach_client`函数** - 功能：从驱动程序中移除一个已附加的客户端。 - 实现：解除客户端与驱动之间的关联。 **`i2c_detach_client`函数** - 功能：从驱动程序中移除一个已附加的客户端。 - 实现：遍历客户端列表找到对应的客户端并移除。 #### 第5章与PXA255的I2C适配器相关的代码本节详细介绍了与PXA255 I2C适配器相关的函数，如`i2c_pxa_reset`用于重置适配器，`i2c_pxa_abort`用于终止正在进行的传输，`i2c_pxa_xfer`用于执行I2C传输，`i2c_pxa_do_xfer`负责实际的数据传输逻辑，`i2c_pxa_start_message`启动消息发送过程，`i2c_pxa_handler`处理中断请求，`i2c_pxa_irq_txempty`和`i2c_pxa_irq_rxfull`分别处理发送和接收缓冲区空满的中断。 #### 第6章 I2C-Dev的初始化 **`i2c_dev_init`函数** - 功能：初始化I2C设备文件系统接口。 - 实现：创建设备文件，使用户可以通过文件接口访问I2C设备。 **`i2cdev_attach_adapter`函数** - 功能：将适配器附加到设备文件系统接口。 - 实现：为每个适配器创建相应的设备文件节点。 #### 第7章 I2C框架提供的设备访问方法 - **`i2cdev_open`函数**：打开I2C设备文件。 - **`i2cdev_ioctl`函数**：处理I2C设备文件的ioctl请求。 - **`i2cdev_read`函数**：从I2C设备读取数据。 - **`i2c_master_recv`函数**：用于主设备接收数据。 - **`i2cdev_release`函数**：关闭I2C设备文件。 #### 第8章编写I2C设备驱动程序模块的方法这一章节通常会介绍如何创建一个I2C设备驱动模块，包括定义`struct i2c_driver`，实现`probe`和`remove`回调函数，以及注册和注销驱动。 #### 第9章用户进程访问I2C设备的步骤 - **设备文件创建**：用户需要先创建一个设备文件。 - **打开设备文件**：使用open系统调用打开设备文件。 - **发送ioctl命令**：通过ioctl系统调用向设备发送命令。 - **读写操作**：通过read/write系统调用进行数据交换。 - **关闭设备文件**：使用close系统调用关闭设备文件。 #### 讨论和总结 **I2C操作中的同步问题** 由于I2C总线上的设备共享同一根数据线和时钟线，在并发操作时可能会出现冲突，因此需要设计合适的同步机制来避免这种情况。 **总结各个模块初始化函数的作用** - `i2c_init`：初始化I2C子系统的全局环境。 - `i2c_adap_pxa_init`：初始化特定的I2C适配器。 - `ltc3445_init`：初始化特定的I2C设备驱动。 - `i2c_add_adapter`和`i2c_add_driver`：分别注册适配器和驱动到I2C子系统。 **对I2C框架代码的修改** 在某些情况下，可能需要修改I2C框架代码来适应特定硬件的需求，例如调整数据传输速率或增加新的功能支持。 **有关I2C设备私有数据结构的讨论** 每个I2C设备都可能有自己的私有数据结构来存储设备特有的状态信息，这对于驱动程序来说是非常重要的。 **遗留的问题** 在实际应用中可能会遇到各种未预见的问题，这些问题需要通过调试和分析才能解决。通过以上对Linux I2C驱动源码的分析，我们可以看到Linux操作系统为管理I2C总线提供了一个高度模块化和可扩展的框架，这使得开发者能够轻松地为不同的硬件平台编写驱动程序。

i2c_transfer函数是用于在I2C总线上传输数据的函数，其功能是在指定的I2C设备地址和读/写操作下，通过I2C总线传输指定数量的数据。该函数可以支持单次或多次I2C传输操作，具体取决于传入的i2c_msg结构体数组中元素的数量。使用i2c_transfer函数，可以在嵌入式系统中进行I2C设备的读取和写入操作，例如读取传感器数据或控制其他外设。在使用该函数时，需要先初始化I2C总线和I2C设备，然后才能进行数据传输操作。

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