Linux的I2C总线驱动（I）

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I2C（Inter－Integrated Circuit）总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备，是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。

I2C子系统

为了方便i2c 设备驱动的开发，避免因为I2C 控制器的硬件差异而导致设备驱动的差异性，linux 对I2C 总线进行了封装。为 I2C 设备、控制器、及驱动提供了统一的注册平台，同时为数据传输提供了统一的接口。

Linux的I2C体系结构分为3个组成部分：

• I2C核心

I2C 核心提供了I2C总线驱动和设备驱动的注册、注销方法，I2C通信方法（即“algorithm”）上层的、与具体适配器无关的代码以及探测设备、检测设备地址的上层代码等。

• I2C总线驱动

I2C总线驱动是对I2C硬件体系结构中适配器端的实现，适配器可由CPU控制，甚至直接集成在CPU内部。

I2C总线驱动主要包含了I2C适配器数据结构i2c_adapter、I2C适配器的algorithm数据结构i2c_algorithm和控制I2C适配器产生通信信号的函数。

经由I2C总线驱动的代码，我们可以控制I2C适配器以主控方式产生开始位、停止位、读写周期，以及以从设备方式被读写、产生ACK等。

• I2C设备驱动

I2C设备驱动是对I2C硬件体系结构中设备端的实现，设备一般挂接在受CPU控制的I2C适配器上，通过I2C适配器与CPU交换数据。

I2C设备驱动主要包含了数据结构i2c_driver和i2c_client，我们需要根据具体设备实现其中的成员函数。

在Linux内核源代码中的drivers目录下包含一个i2c目录，而在i2c目录下又包含如下文件和文件夹：

• i2c-core.c : 这个文件实现了I2C核心的功能以及/proc/bus/i2c*接口。

• i2c-dev.c : 实现了I2C适配器设备文件的功能，每一个I2C适配器都被分配一个设备。通过适配器访问设备时的主设备号都为89，次设备号为0～255。应用程序通过 “i2c-%d” (i2c-0, i2c-1, ..., i2c-10, ...)文件名并使用文件操作接口open()、write()、read()、ioctl()和close()等来访问这个设备。i2c-dev.c并没有针对特定的设备而设计，只是提供了通用的read()、write()和ioctl()等接口，应用层可以借用这些接口访问挂接在适配器上的I2C设备的存储空间或寄存器并控制I2C设备的工作方式。

• i2c-s3c2410.c:是主机控制器驱动，主机控制器在内核里又叫适配器，用结构struct i2c_adapter描述。