I2C设备驱动程序读写EEPROM的SMBus协议解析

本文档详细介绍了如何使用I2C设备驱动程序来读写EEPROM，特别是基于smbus协议的交互。实验环境是Linux 2.6.38内核，开发板为Mini6410。提供的驱动程序示例为`i2c_eeprom.c`，其中包含了读写函数`epp_read`和`epp_write`。 在I2C总线系统中，EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种常见的非易失性存储器，常用于存储配置信息或小型数据。I2C协议提供了一种简单的方式来与这类设备通信，而smbus（System Management Bus）是I2C的一个子集，通常用于低速、简化的设备交互。 在编写I2C设备驱动时，关键在于理解EEPROM的地址空间和访问协议。每个EEPROM都有一个唯一的7位或10位I2C地址，由硬件引脚配置决定。在驱动程序中，需要正确地设置这个设备号，以便内核能够找到对应的设备。 `i2c_eeprom.c`中的`epp_read`函数展示了如何读取EEPROM的数据。首先，它从用户空间获取要读取的内存地址，然后调用`i2c_smbus_read_word_data`函数来执行实际的读操作。这个函数会向EEPROM发送读命令和地址，并返回读取到的数据。数据先在内核空间处理，然后通过`copy_to_user`复制回用户空间。 相反，`epp_write`函数展示了写入操作。它接收来自用户空间的数据，同样先进行地址读取，然后将数据写入EEPROM。这里需要注意的是，由于EEPROM可能有大小限制，所以写入的数据长度需要控制在允许的范围内。 驱动程序还需要包含必要的设备注册和注销过程，如初始化设备结构体、分配设备号、注册I2C客户端以及创建字符设备接口。`i2c_epp_class`用于注册设备类，`dev_t devt_number`是设备号，`struct cdev eep_cdev`是字符设备结构体，这些都会在驱动加载时初始化。 此外，`device_name`常量定义了设备名，这对于用户空间通过`/dev/`目录访问驱动程序至关重要。在实际应用中，可能还会添加额外的错误检查和处理，以及更复杂的用户接口，比如通过sysfs提供对设备的访问。 理解和编写I2C设备驱动程序涉及到对内核编程、字符设备驱动、I2C协议以及特定硬件特性的深入理解。这个文档和示例代码为开发者提供了一个基础的起点，帮助他们学习如何与I2C上的EEPROM进行有效通信。