Linux I2C驱动入门：适配器与设备驱动详解

"嵌入式Linux驱动开发教程深入解析I2C架构" 一、Linux I2C驱动框架详解 I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种用于连接微控制器和外围设备的串行通信协议，它在嵌入式系统中广泛应用，如传感器、存储器和通信模块等。在Linux内核中，I2C驱动被划分为两个关键部分：I2C总线驱动和I2C设备驱动。 1. I2C总线驱动（I2C Controller Driver） - I2C适配器驱动：I2C总线驱动的核心是I2C适配器（也称为I2C控制器驱动），它是Linux内核与SoC（System-on-Chip，片上系统）中的I2C控制器交互的桥梁。`i2c_adapter`结构体定义了适配器的基本属性，如所属模块（owner）、允许的类（class）、访问算法（algo）、数据缓存、超时设置、设备信息等。总线驱动还提供了读写API接口，设备驱动通过这些接口与硬件进行通信。 - 数据结构：`i2c_algorithm`定义了I2C操作的通用策略，例如如何发送和接收数据。每个适配器可能有不同的算法实现，`algo_data`用于存储算法相关的私有数据。 - 功能实现：总线驱动负责管理I2C总线的初始化、配置、以及与其他设备的通信。例如，它处理中断处理、错误检测和恢复，以及设备探测（probing）过程。 2. I2C设备驱动（I2C Device Driver） - 设备驱动：针对具体I2C设备编写的驱动，它们通常需要注册到对应的I2C适配器上，然后通过适配器提供的API与硬件交互。设备驱动会实现特定设备的寄存器操作、命令处理和数据传输等任务。 - 设备注册：设备驱动在系统启动时或动态加载时，通过`i2c_device_register()`函数将自己注册到适配器的设备列表中，以便适配器能够找到并与其协作。 - 通信示例：设备驱动会封装针对特定设备的操作函数，如读取寄存器值、发送数据包等，并通过这些函数响应上层应用程序的请求。 在嵌入式Linux环境中，了解I2C驱动的这两个部分及其工作原理至关重要，因为它直接影响到设备的正常通信和系统的稳定性。通过实践编写I2C驱动，开发者不仅可以深入了解Linux内核的工作机制，还能提高对硬件的理解和操控能力。学习过程中，掌握好适配器驱动的API接口和设备驱动的实现细节，将有助于构建高效稳定的嵌入式系统。