I2C设备驱动详解：协议、架构与调试

"本文档是关于I2C设备驱动的总结，涵盖了I2C协议的介绍，I2C驱动体系结构的解析，特定EEPROM设备AT24c08的使用，以及驱动调试和Makefile的相关内容。作者为谢大勇，导师为胡超，来自DS部门，工号001968。" I2C总线协议是PHILIPS公司开发的一种简单的两线式串行通信协议，用于微控制器和外围设备间的通信。I2C总线由数据线SDA和时钟线SCL构成，可以进行数据的发送和接收。协议的关键信号包括开始信号（SDA由高电平变为低电平）、结束信号（SDA由低电平变为高电平）和应答信号（接收方在接收完一个字节数据后给出的低电平脉冲）。在7位地址模式下，主设备首先发送设备地址和读写标志，然后进行数据传输，每个字节传输后接收方需回应ACK位。 I2C驱动体系结构主要包括三个部分：I2C核心、I2C总线驱动和I2C设备驱动。I2C核心提供了注册、注销设备驱动的方法，以及与具体适配器无关的通信代码。I2C总线驱动则负责适配器的控制，包括产生开始、停止位，读写操作，以及ACK的产生。I2C设备驱动是对实际硬件设备的驱动实现，通常挂载在I2C适配器上，通过适配器与CPU进行数据交换。 在I2C驱动中，i2c_adapter代表物理上的适配器，而i2c_algorithm是一套通信方法。关键函数master_xfer()用于生成I2C通信所需的信号，以i2c_msg结构体作为传输的基本单元。 对于I2C总线的读写操作，主设备首先发送设备地址和读写标志，然后根据标志进行数据的读取或写入。读操作时，主设备在发出读请求后，从设备会将数据放在SDA线上，主设备在SCL的上升沿采集数据。 在驱动调试过程中，理解I2C协议和驱动结构至关重要。这可能涉及查看系统日志、使用i2cdetect工具检测设备存在、i2cget和i2cset命令进行手动交互，以及分析代码逻辑等步骤。编写Makefile是为了编译和构建驱动程序，确保其正确链接到内核或作为模块加载。 I2C设备驱动涉及对I2C协议的理解、驱动结构的构建和特定设备如EEPROM的驱动实现，以及必要的调试技巧，这些都是在嵌入式系统中进行I2C通信不可或缺的知识点。