linux i2c总线驱动

Linux的I2C（Inter-Integrated Circuit）总线驱动是用于控制和管理I2C硬件总线的软件组件。I2C总线是一种由飞利浦公司开发的两线式串行总线，用于微控制器（MCU）和外围设备之间的通信。它广泛应用于嵌入式系统和各种电子设备中。

基础概念

I2C总线：一种串行通信协议，使用两根线（SDA和SCL）进行数据传输。
主设备（Master）：控制总线并启动通信的设备。
从设备（Slave）：响应主设备请求的设备，具有唯一的地址。
寄存器：设备内部用于存储数据的特定位置。

类型

标准模式（100 kbit/s）
快速模式（400 kbit/s）
高速模式（3.4 Mbit/s）
超高速模式（5 Mbit/s 及以上）

应用场景

传感器数据采集：如温度、湿度传感器。
显示控制：如LCD屏幕。
存储设备：如EEPROM、Flash存储器。
音频设备：如DAC（数模转换器）、ADC（模数转换器）。

Linux I2C驱动开发

在Linux内核中，I2C驱动通常分为两部分：总线驱动和设备驱动。

总线驱动

总线驱动负责初始化和管理I2C控制器硬件。以下是一个简单的总线驱动注册示例：

#include <linux/i2c.h>
#include <linux/i2c-dev.h>

static struct i2c_adapter my_i2c_adapter = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .class = I2C_CLASS_HWMON | I2C_CLASS_SPD,
    .algo = &my_i2c_algorithm,
    .dev.parent = &pdev->dev,
    .name = "my_i2c_adapter",
    .id = I2C_ADAPTER_ID,
};

static int __init my_i2c_init(void) {
    int ret;
    ret = i2c_add_adapter(&my_i2c_adapter);
    if (ret)
        printk(KERN_ERR "Failed to register I2C adapter\n");
    return ret;
}

static void __exit my_i2c_exit(void) {
    i2c_del_adapter(&my_i2c_adapter);
}

module_init(my_i2c_init);
module_exit(my_i2c_exit);

设备驱动

设备驱动负责与特定的I2C从设备通信。以下是一个简单的设备驱动示例：

#include <linux/i2c.h>
#include <linux/module.h>

static struct i2c_client *my_i2c_client;

static int my_i2c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id) {
    my_i2c_client = client;
    printk(KERN_INFO "I2C device probed\n");
    return 0;
}

static int my_i2c_remove(struct i2c_client *client) {
    printk(KERN_INFO "I2C device removed\n");
    return 0;
}

static const struct i2c_device_id my_i2c_id[] = {
    { "my_i2c_device", 0 },
    { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, my_i2c_id);

static struct i2c_driver my_i2c_driver = {
    .driver = {
        .name = "my_i2c_driver",
    },
    .probe = my_i2c_probe,
    .remove = my_i2c_remove,
    .id_table = my_i2c_id,
};

module_i2c_driver(my_i2c_driver);