Linux I2C驱动详解：体系结构与核心功能

"Linux I2C驱动详解" 在Linux操作系统中，I2C（Inter-Integrated Circuit）驱动扮演着连接CPU与各种低功耗外围设备的关键角色。I2C总线利用仅有的两根线——SCL（Serial Clock）和SDA（Serial Data）来实现高效的数据传输，适用于众多应用，如EEPROM、RTC（实时时钟）、LCD显示屏等。Linux的I2C驱动架构由三部分组成：I2C核心、I2C总线驱动和I2C设备驱动，它们协同工作，构建出灵活且强大的I2C框架。 15.1 Linux I2C体系结构 - **I2C核心**：这是I2C系统的基础，负责管理总线驱动和设备驱动的注册和注销过程。它包含了一组通用的通信算法，不依赖于特定的适配器，并提供了探测和确认设备地址的高级功能。核心层的函数为上层代码提供了一个统一的接口，以处理I2C通信的细节。 - **I2C总线驱动**：这部分针对实际硬件中的I2C适配器进行编程。适配器可能是由CPU直接控制的外设，或者集成在CPU内部。I2C总线驱动定义了i2c_adapter数据结构，包含了i2c_algorithm，这是一个包含生成I2C通信信号所需函数的结构。这些函数允许驱动程序模拟I2C协议，如发送开始和停止信号、读写操作，以及处理ACK（应答）信号。 - **I2C设备驱动**：设备驱动是针对挂载在I2C总线上的特定设备编写的。它定义了i2c_driver和i2c_client数据结构，并实现与设备交互所需的函数。这些驱动使设备能够通过I2C适配器与CPU进行数据交换，实现功能如读取或写入寄存器，控制设备状态等。 在Linux 2.6内核中，所有的I2C设备都被作为一个字符设备或者块设备表示，它们在/dev目录下有相应的设备节点。设备驱动通过`i2c_register_driver`注册，并通过`i2c_unregister_driver`注销。而I2C总线驱动则通过`i2c_add_driver`添加到系统中，并使用`i2c_del_driver`移除。 深入学习Linux I2C驱动，包括理解i2c-core.c文件的实现，对于开发和调试涉及I2C通信的硬件驱动至关重要。开发者需要熟悉如何编写I2C总线驱动以控制实际的硬件适配器，以及如何编写I2C设备驱动以适配特定的I2C设备。例如，第15章可能还会介绍如何为S3C2410 ARM处理器编写I2C总线驱动，以及如何为挂载在其上的SAA7113H视频模拟/数字转换芯片编写设备驱动。 Linux的I2C驱动体系提供了强大的工具，使得开发者能够有效地利用I2C总线，与各种低功耗外设进行通信，无论是简单的存储设备还是复杂的多媒体处理芯片，都能通过这个统一的接口进行操作。理解和掌握这一系统，是Linux驱动开发人员必备的技能之一。