Linux I2C驱动架构详解

“Linux下I2C驱动架构全面分析” I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种由Philips（现NXP Semiconductors）开发的简单、高效的串行通信协议，用于连接微控制器和外围设备。它只需要两根线——串行数据线SDA和时钟线SCL，就能实现数据的双向传输。由于其简洁的布线需求，I2C总线广泛应用于各种电子设备，如EEPROM、实时时钟、小型LCD显示器以及CPU之间的通信。 在Linux系统中，编写I2C驱动有两种主要方法。第一种方法是将I2C设备视为普通字符设备处理，这种方法直接，但需要对I2C设备和适配器操作有深入理解，并且编写出的驱动程序移植性较差。另一方面，第二种方法是利用Linux的I2C驱动架构，这种方法虽然需要更多时间学习I2C子系统的操作，但能充分利用内核资源，提高驱动的可移植性。 Linux的I2C架构分为三个层次： 1. I2C核心：这是I2C系统的核心部分，负责总线驱动和设备驱动的注册与注销，提供了与适配器无关的通信算法，以及设备探测和地址检测等功能。它是与硬件适配器交互的桥梁。 2. I2C总线驱动：这部分是针对特定I2C硬件适配器的实现，通常由CPU控制，有时会集成在CPU内部。它的任务是管理和操作实际的I2C总线硬件。 3. I2C设备驱动（客户驱动）：这一层是针对挂载在I2C总线上的设备的驱动程序，它们通过适配器与CPU进行数据交换，实现了对I2C设备功能的访问和控制。 在Linux内核中，为了编写特定I2C接口器件的驱动，开发者需要关注以下几个方面： - 硬件适配器驱动：这部分需要提供探测和初始化I2C适配器的代码，例如申请I2C的IO地址和中断号。 - 驱动注册：在I2C核心中注册设备驱动，使其能够被系统识别和管理。 - 数据传输：实现与I2C设备通信的函数，包括读写操作，这些函数会调用I2C核心提供的通信算法。 - 设备探测：检测并识别连接到总线的设备，通常涉及到设备地址的检测。 - 事件处理：处理中断和事件，确保设备的正常工作。 编写驱动时，需要根据设备的特性，结合Linux内核的I2C驱动框架，实现上述功能。同时，许多芯片供应商会提供部分驱动代码，开发者需要根据实际情况进行整合和定制，以满足特定设备的需求。