I2C子系統分析
1.基本工作原理:
以啓動信號START來掌管總線，以停止信號STOP來釋放總線；
每次通訊以START開始，以STOP結束;
啓動信號START後緊接着發送一個地址字節，其中7位爲被控器件的地址碼，一位爲讀/寫控制位R/W,R. /W位爲0表示由主控向被控器件寫數據，R/W爲1表示由主控向被控器件讀數據；
當被控器件檢測到收到的地址與自己的地址相同時，在第9個時鐘期間反饋應答信號；
每個數據字節在傳送時都是高位(MSB)在前。
1.1. I2C簡介
（1） I2C一般支持工作速率爲100K,200K和400K,3.4Mbps。
（2）I2C接口採用Open Drain機制，器件本身只能輸出低電平，無法主動輸出高電平, 需外置上拉（1K~10K）.
（3）外設數量限制：等效電容 < 400pf.
（4）SMBUS 時序 電壓 速率（10K~100Kbps）only 7bit addr
2.I2C總線協議介紹
2.1.I2C物理拓撲圖
I2C總線在物理連接上非常簡單，分別由SDA(串行數據線)和SCL(串行時鐘線)及上拉電阻組成。通信原理是通過對SCL和SDA線高低電平時序的控制，來產生I2C總線協議所需要的信號進行數據的傳遞。在總線空閒狀態時，這兩根線一般被上面所接的上拉電阻拉高，保持着高電平。
2.2. I2C總線特徵
I2C總線上的每一個設備都可以作爲主設備或者從設備，而且每一個設備都會對應一個唯一的地址(可以從I2C器件的數據手冊得知)，主從設備之間就通過這個地址來確定與哪個器件進行通信，在通常的應用中，我們把CPU帶I2C總線接口的模塊作爲主設備，把掛接在總線上的其他設備都作爲從設備。
I2C總線上可掛接的設備數量受總線的最大電容400pF 限制，如果所掛接的是相同型號的器件，則還受器件地址位的限制。
I2C總線數據傳輸速率在標準模式下可達100kbit/s，快速模式下可達400kbit/s，高速模式下可達3.4Mbit/s。一般通過I2C總線接口可編程時鐘來實現傳輸速率的調整，同時也跟所接的上拉電阻的阻值有關。
I2C總線上的主設備與從設備之間以字節(8位)爲單位進行雙向的數據傳輸。
I2C協議規定，總線上數據的傳輸必須以一個起始信號作爲開始條件，以一個結束信號作爲傳輸的停止條件。起始和結束信號總是由主設備產生。總線在空閒狀態時，SCL和SDA都保持着高電平，當SCL爲高電平而SDA由高到低的跳變，表示產生一個起始條件；當SCL爲高而SDA由低到高的跳變，表示產生一個 停止條件。在起始條件產生後，總線處於忙狀態，由本次數據傳輸的主從設備獨佔，其他I2C器件無法訪問總線；而在停止條件產生後，本次數據傳輸的主從設備 將釋放總線，總線再次處於空閒狀態。
不是在數據有效性中規定在SDA只能在SCL的低電平的時候變化，爲何STAR，STOP不一樣？首先STAR和STOP不是數據，所以可以不遵守數據有效性中的規定，其它數據都遵守，而STAR和STOP“不遵守”導致STAR和STOP更容易被識別。這樣不是不遵守而是更有優勢
如圖所示：
在瞭解起始條件和停止條件後，我們再來看看在這個過程中數據的傳輸是如何進行的。前面我們已經提到過，數據傳輸以字節爲單位。主設備在SCL線上產生每個時鐘脈衝的過程中將在SDA線上傳輸一個數據位，當一個字節按數據位從高位到低位的順序傳輸完後，緊接着從設備將拉低SDA線，回傳給主設備一個應答位，此時才認爲一個字節真正的被傳輸完成。當然，並不是所有的字節傳輸都必須有一個應答位，比如：當從設備不能再接收主設備發送的數據時，從設備將回傳一個否定應答位，應答信號爲低電平。數據位的傳輸是邊沿觸發。數據傳輸的過程如圖所示：
在前面我們還提到過，I2C總線上的每一個設備都對應一個唯一的地址，主從設備之間的數據傳輸是建立在地址的基礎上，也就是說，主設備在傳輸有效數據之前 要先指定從設備的地址，地址指定的過程和上面數據傳輸的過程一樣，只不過大多數從設備的地址是7位的，然後協議規定再給地址添加一個最低位用來表示接下來 數據傳輸的方向，0表示主設備向從設備寫數據，1表示主設備向從設備讀數據。如圖所示：
應答信號
I2C總線上的所有數據都是以8位字節傳送的，發送器每發送一個字節，就在時鐘脈衝9期間釋放數據線，由接收器反饋一個應答信號。 應答信號爲低電平時，規定爲有效應答位（ACK簡稱應答位），表示接收器已經成功地接收了該字節；應答信號爲高電平時，規定爲非應答位（NACK），一般表示接收器接收該字節沒有成功。 對於反饋有效應答位ACK的要求是，接收器在第9個時鐘脈衝之前的低電平期間將SDA線拉低，並且確保在該時鐘的高電平期間爲穩定的低電平。 如果接收器是主控器，則在它收到最後一個字節後，發送一個NACK信號，以通知被控發送器結束數據發送，並釋放SDA線，以便主控接收器發送一個停止信號P。
3.3.I2C總線操作
對I2C總線的操作實際就是主從設備之間的讀寫操作。大致可分爲以下三種操作情況：
第一，主設備往從設備中寫數據。數據傳輸格式如下：
第二，主設備從從設備中讀數據。數據傳輸格式如下：
第三，主設備往從設備中寫數據，然後重啓起始條件，緊接着從從設備中讀取數據；或者是主設備從從設備中讀數據，然後重啓起始條件，緊接着主設備往從設備中寫數據。數據傳輸格式如下：
第三種操作在單個主設備系統中，重複的開啓起始條件機制要比用STOP終止傳輸後又再次開啓總線更有效率。
3.I2C模塊介紹
Linux 中I2C體系結構圖1.1所示，圖中的分割線分爲三個層次：
1.用戶空間，包括所有使用I2C設備的應用者
2.內核空間，也就是設備驅動
3.硬件，指實際物理設備，I2C控制器和I2C設備
圖1.1
Linux 內核中I2C體系結構邏輯上可以分3個部分：I2C核心、I2C總線驅動、I2C設備驅動。
1.I2C核心（I2C Core）:提供了I2C總線驅動和設備驅動的註冊、註銷方法，I2C通信方法上層的、與具體適配器無關的代碼以及探測設備、檢測設備地址的上層代碼等。
2.I2C總線驅動(I2C Adapter Driver):是對I2C硬件體系結構中適配器端的實現，適配器可由CPU控制，甚至可以直接集成在CPU內部。包含了i2c_adapter、 i2c_algorithm和控制I2C適配器產生通信信號的函數。通過I2C總線驅動的代碼，我們可以控制I2C適配器以主控方式產生開始位、停止位讀寫週期，以及以從設備方式被讀寫，產生ACK等。
- I2C設備驅動(I2C Client Driver):是對I2C硬件體系結構中設備端的實現，設備一般掛接在受CPU控制的I2C適配器上，通過I2C適配器與CPU交換數據。包含了i2c_driver和i2c_client。
所有的I2C設備和驅動名字都在sysfs文件系統中顯示，存於/sys/bus/i2c/目錄下，以適配器地址和芯片地址的形式列出。
3.1.I2C Core核心
I2C核心（drivers/i2c/i2c-core.c）主要提供一組不依賴於硬件平臺的接口函數，這個文件一般不需要被工程師修改，但是理解其中的主要函數非常關鍵，因爲I2C總線驅動和設備驅動之間依賴於I2C核心作爲紐帶。I2C核心中的主要函數包括：
（1）增加/刪除i2c_adapter
int i2c_add_adapter(struct i2c_adapter *adap);
int i2c_del_adapter(struct i2c_adapter *adap);
（2）增加/刪除i2c_driver
int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver);
int i2c_del_driver(struct i2c_driver *driver);
inline int i2c_add_driver(struct i2c_driver *driver);
（3）i2c_client依附/脫離
int i2c_attach_client(struct i2c_client *client);
int i2c_detach_client(struct i2c_client *client);
（4）i2c傳輸、發送和接收
int i2c_transfer(struct i2c_adapter * adap, struct i2c_msg *msgs, int num);
int i2c_master_send(struct i2c_client *client,const char *buf ,int count);
int i2c_master_recv(struct i2c_client *client, char *buf ,int count);
i2c_transfer ()函數用於進行I2C適配器和I2C設備之間的一組消息交互，i2c_master_send()函數和i2c_master_recv()函數內部會 調用i2c_transfer()函數分別完成一條寫消息和一條讀消息。
i2c_transfer()函數本身不具備驅動適配器物理硬件完成消息交互的能力，它只是尋找到i2c_adapter對應的i2c_algorithm，並使用i2c_algorithm的master_xfer()函數真正驅動硬件流程
（5）I2C控制命令分派
下面函數有助於將發給I2C適配器設備文件ioctl的命令分派給對應適配器的algorithm的algo_control()函數或i2c_driver的command()函數：
int i2c_control(struct i2c_client *client, unsigned int cmd, unsigned long arg);
void i2c_clients_command(struct i2c_adapter *adap, unsigned int cmd, void *arg);
3.2.I2C 總線驅動
I2C適配器驅動加載與卸載
I2C總線驅動模塊的加載函數要完成兩個工作：
• 初始化I2C適配器所使用的硬件資源，申請I/O地址、中斷號等。
• 通過i2c_add_adapter()添加i2c_adapter的數據結構，當然這個i2c_adapter數據結構的成員已經被xxx適配器的相應函數指針所初始化。
I2C總線驅動模塊的卸載函數要完成的工作與加載函數的相反：
• 釋放I2C適配器所使用的硬件資源，釋放I/O地址、中斷號等。
• 通過i2c_del_adapter()刪除i2c_adapter的數據結構。
3.2.1.I2C傳輸控制
主要是指註冊適配器時需要提供的i2c_algorithm結構，其成員.master_xfer是每次觸發I2C控制器讀寫的啓動接口，就相當於給I2C總線驅動增加了讀寫“算法”。通常情況下每個I2C總線驅動都定義一個自己的讀寫算法，但也有一些總線使用相同的算法，就可以共用同一套接口函數。
Sunxi I2C控制器的.master_xfer處理流程如下（代碼實現見sunxi_i2c_xfer())：
圖2.1 傳輸控制的處理流程
3.2.2.中斷處理
圖2.1中有“使能TWI中斷”，該中斷信號就會觸發TWI的中斷處理函數，除圖2.1中“發送start”外的I2C通信過程都是由此中斷處理函數完成。
I2C通信可以分爲讀、寫兩種操作。通過判斷TWI控制器的通信狀態來實現完整的讀寫操作，而當前的通信狀態則由TWI寄存器TWI Status Register（0x10）提供，中斷處理函數首先讀取此寄存器，然後做相應的處理。
1、I2C寫操作
S + (SADDR+W+A) + (REGADDR+A)m + (DATA+A)n + P
狀態碼：0x08 + 0x18 + 0x28m + 0x28n + stop
2、I2C讀操作（有restart）：
S + (SADDR+W+A) + (REGADDR+A)m + RS + (SADDR+R+A) + (DATA+A)(n-1) + (DATA+) + P
狀態碼：0x08 + 0x18 + 0x28m + 0x10 + 0x40 + 0x50(n-1) + 0x58 + stop
3.2.3.I2C傳輸過程中的信號狀態說明
3.2.3.1.無具體模式的狀態
0x00 總線錯誤（進入不可尋址從模式並釋放總線）
0x08 已經發送一個start條件，將要發送從設備地址和讀寫位，並接受ACK
0x10 已發送一個重複傳輸開始
3.2.3.2.主發送狀態
0x18 完成從地址+寫位傳輸，並收到ACK響應（將要發送第一個字節數據，並接受ACK）
0x20 完成從地址+寫位傳輸，沒有收到ACK響應（將要發送一個STOP信號）
0x28 在主控模式數據被傳輸完成，收到ACK響應。（如果是最後一個數據字節，將傳 輸一個STOP信號，否則傳輸下一個數據）
0x30 主模式下數據傳輸完成，沒有收到ACK，將傳輸STOP信號
0x38 在傳輸地址或數據是仲裁丟失，總線已經釋放並進入不可尋址狀態的從模式
3.2.3.3.主接收狀態
0x40 完成從地址+讀位傳輸，收到ACK
0x48 完成從地址+讀位傳輸，沒有收到ACK，將傳輸一個STOP信號
0x50 已接收到數據，已返回ACK。（將從I2CDAT讀出數據，將接收到額外的數據，如果是最後一個字節將返回NACK否則返回ACK。）
0x58 已收到數據，已返回NACK。（將從I2CDAT讀出數據，並傳輸一個STOP信號）
3.2.3.4.從接收狀態
0x60 已接受到自身從地址和寫位，並返回ACK
0x68 作爲總線主控時，在自身從地址階段仲裁丟失；已收到從地址和寫位，返回ACK。 （當總線再次空閒時，設置STA位以重新啓動主模式）
0x70 已收到廣播通知，返回ACK
0x78 作爲總線主控時，在自身從地址傳輸階段仲裁丟失；已收到廣播地址，並返回ACK。 （當總線再次空閒時，設置STA位以重新啓動主模式））
0x80 前一次使用自身從地址尋址，數據已收到，ACK返回
0x88 前一次使用自身從地址尋址，數據已收到，NACK返回（不保存接收到的數據， 進入不可尋址從模式）
0x90 廣播地址接收到之後，數據已接受，ACK返回（保存接收到的數據，只有第一個數據字節返回ACK，其他數據返回NACK）
0x98 廣播地址接收到之後，數據已接受，NACK返回。（不保存接收數據，進入不可尋址從模式）
0xA0 仍然爲從模式時，接收到一個STOP信號或者重複START信號
3.2.3.5.從發送狀態
0xA8 已接收到自身從地址和讀位，並已返回ACK（將要發出數據並接收到ACK）
0xB0 作爲總線主控時，在自身從地址傳輸階段仲裁丟失；已收到從地址和讀位，並已返回ACK。 （當總線再次空閒時，設置STA位以重新啓動主模式）
0xB8 數據已傳輸完成，已經返回ACK。（將要發送數據並接收ACK）
0xC0 數據已傳輸完成，已經返回NACK。（進入不可尋址從模式）
0xC8 最後一個字節數據已傳輸完成，並返回ACK。（將進入不可尋址從模式）
0xD0 完成第二個地址字節和寫位傳輸，並返回ACK。
0xD8 完成第二個地址字節和寫位傳輸，並返回NACK。
0xF8 沒有相關的狀態信息，INT_FLAG = 0.
3.3.I2C設備驅動一般結構
Linux 系統中，對I2C總線有很好的支持，已經實現了I2C core。適配器驅動爲平臺中訪問I2C總線的具體方法。這兩個部分爲確定的，不需要設備驅動開發人員關心。對於一個設備來說，只需要按照I2C設備的架構，實現i2c_driver結構體中的接口，即可以完成i2c的設備驅動與總線的連接。
一個具體的I2C設備驅動需要實現兩個方面的接口，一方面是對I2C core層的接口，用以掛接I2C adapter來實現對I2C總線及I2C設備具體的訪問方法，包括要實現probe，remove，detect等接口函數；另一方面是對用戶應用層的 接口，提供用戶程序訪問I2C設備的接口，包括實現open，release，read，write以及最重要的ioctl等標準文件操作的接口函數。
對I2C core層的接口函數的具體功能解釋如下：
probe：I2C driver進行設備綁定的回調函數。
remove：I2C driver解除設備綁定的回調函數。
detect：I2C設備探測回調函數，它會識別所支持的設備（返回0表示支持，否則返回-ENODEV）；此外，需要定義一個供探測的 地址列表（address_list）和一個設備類型（class），這樣使那些僅匹配設備類型的i2c總線被探測到。例如，對於一個自動監測硬件芯片的 驅動將會設置它的class域爲I2C_CLASS_HWMON，只有那些class域爲I2C_CLASS_HWMON的適配器能夠被驅動探測。
3.4.常用數據結構
3.4.1.i2c_adapter
該結構體定義於：lichee\linux-3.x\include\linux\i2c.h頭文件中，i2c_adapter對應於物理上的一個控制器。一個I2C控制器需要i2c_algorithm中提供的通信函數來控制控制器上產生特定的訪問週期。
struct i2c_adapter {
struct module owner; / 所屬模塊 /
unsigned int id; / algorithm的類型，定義於i2c-id.h，以I2C_ALGO_開始 */
unsigned int class;
const struct i2c_algorithm algo; / 總線通信方法結構體指針 */
void algo_data; / algorithm數據 /
struct rt_mutex bus_lock;
int timeout; / 超時時間，以jiffies爲單位 /
int retries; / 重試次數 /
struct device dev; / 適配器設備 /
int nr;
char name[48]; / 適配器名稱 /
struct completion dev_released; / 用於同步 */
struct mutex userspace_clients_lock;
struct list_head userspace_clients;
};
3.4.2.i2c_algorithm
該結構體定義於：lichee\linux-3.x\include\linux\i2c.h頭文件中，i2c_algorithm中的關鍵函數master_xfer()用於產生I2C訪問週期需要的信號，以i2c_msg（即I2C消息）爲單位。
struct i2c_algorithm {
/* I2C傳輸函數指針 */
int (*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num);
/* smbus傳輸函數指針 */
int (*smbus_xfer) (struct i2c_adapter *adap, u16 addr,
unsigned short flags, char read_write,
u8 command, int size, union i2c_smbus_data *data);
/* 返回適配器支持的功能 */
u32 (*functionality) (struct i2c_adapter *);
};
3.4.3.i2c_msg
該結構體定義於：lichee\linux-3.x\include\linux\i2c.h頭文件中，i2c_msg是I2C傳輸的基本單位，它包含了從設備的具體地址，消息的類型以及要傳輸的具體數據信息。每個I2C消息傳輸前，都會產生一個開始位，緊接着傳送從設備地址，然後開始數據的發送或接收，對最後的消息還需產生一個停止位。
struct i2c_msg {
__u16 addr; /* 從設備地址 /
__u16 flags; / 消息類型 /
__u16 len; / 消息長度 */
__u8 buf; / 消息數據 */
};
3.4.4.i2c_client
該結構體定義於：lichee\linux-3.x\include\linux\i2c.h頭文件中，i2c_client對應於真實的物理設備，每個I2C設備都需要一個i2c_client來描述。
struct i2c_client {
unsigned short flags; /* 標誌 /
unsigned short addr; / 低7位的芯片地址 /
char name[I2C_NAME_SIZE]; / 設備名稱 */
struct i2c_adapter adapter; / 依附的i2c_adapter */
struct i2c_driver driver; / 依附的i2c_driver /
struct device dev;
int irq; / 設備使用的中斷號 */
struct list_head detected;
};
3.4.5.i2c_driver
該結構體定義於：lichee\linux-3.x\include\linux\i2c.h頭文件中，i2c_driver對應一套驅動方法，其主要成員函數是probe()、remove()、suspend()、resume()等，另外id_table是該驅動所支持的I2C設備的ID表。i2c_driver與i2c_client的關係是一對多，一個i2c_driver上可以支持多個同等類型的i2c_client。
struct i2c_driver {
unsigned int class;
int (*attach_adapter)(struct i2c_adapter );
/ 依附i2c_adapter函數指針 */
int (*detach_adapter)(struct i2c_adapter );
/ 脫離i2c_adapter函數指針 */
int (*probe)(struct i2c_client *, const struct i2c_device_id *);
int (*remove)(struct i2c_client *);
void (*shutdown)(struct i2c_client *);
int (*suspend)(struct i2c_client *, pm_message_t mesg);
int (*resume)(struct i2c_client *);
void (*alert)(struct i2c_client *, unsigned int data);
int (*command)(struct i2c_client *client, unsigned int cmd, void *arg);
struct device_driver driver;
const struct i2c_device_id id_table; / 該驅動所支持的設備ID表 */
int (*detect)(struct i2c_client *, struct i2c_board_info );
/ 設備探測函數 */
const unsigned short address_list; / 驅動支持的設備地址 /
struct list_head clients; / 掛接探測到的支持的設備 */
};
3.5.常用接口函數
3.5.1.i2c_add_driver
函數原型：static inline int i2c_add_driver(struct i2c_driver *driver);
功能描述：註冊一個I2c設備驅動到i2c子系統
參數說明：driver，i2c_driver 類型的指針，其中包含了 I2C 設備的名稱、probe、detect
等接口信息。
返回值：0:，成功；其它值，失敗。
3.5.2.i2c_del_driver
函數原型：void i2c_del_driver(struct i2c_driver *driver);
功能描述：從I2C子系統中註銷一個I2C設備驅動
參數說明：driver，i2c_driver 類型的指針
返回值：無
3.5.3.i2c_set_clientdata
函數原型：static inline void i2c_set_clientdata(struct i2c_client *dev, void *data);
功能描述：設置I2C私有數據到client
參數說明：dev 指向從設備
data 設置到client的私有數據
返回值：無
3.5.4.i2c_get_clientdata
函數原型：static inline void *i2c_get_clientdata(const struct i2c_client *dev);
功能描述：從I2C client中獲取私有數據
參數說明：dev 指向從設備
返回值：從client獲取到的私有數據
3.5.5.i2c_register_board_info
函數原型：int __init i2c_register_board_info(int busnum, struct i2c_board_info const *info,
unsigned len)
功能描述：向某個I2C總線註冊I2C設備信息。I2C子系統通過該接口保存I2C總線和 I2C設備的適配關係
參數說明：busnum I2C控制器編號
info 提供I2C設備名稱，地址信息
len 要註冊的設備數
返回值：0 成功
其它值，失敗
3.5.6.i2c_master_send
函數原型：int i2c_master_send(struct i2c_client *client, const char *buf, int count);
功能描述：在主控發送模式執行一次I2C發送操作
參數說明：client 指向當前I2C從設備的實例
buf 要發送的數據
count 要發送的數據長度
返回值：大於 0 成功發送的數據長度
小於0 發送失敗
3.5.7.i2c_master_resv
函數原型：int i2c_master_recv(struct i2c_client *client, char *buf, int count);
功能描述：執行一次I2C接受操作
參數說明：client 指向當前I2C從設備的實例
buf 用於保存數據的緩存
count 數據緩存buf的長度
返回值：大於0 成功接受的數據字節數
小於 0 接受失敗
3.5.8.i2c_transfer
函數原型：int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num);
功能描述：完成I2C總線與I2C設備之間的一定數目的I2C message交互
參數說明：adap 指向所屬的I2C總線控制器
msgs i2c_msg 類型的指針
num 表示一次需要處理I2C message的數量
返回值： 大於0 表示已經處理message的數量
小於0 失敗
3.5.9.i2c_smbus_read_byte
函數原型：s32 i2c_smbus_read_byte(const struct i2c_client *client)
功能描述：從I2C總線讀一個字節
參數說明：client 指向當前的I2C從設備
返回值：大於 0 讀到的數據
小於0 失敗
3.5.10.i2c_smbus_write_byte
函數原型：s32 i2c_smbus_write_byte(const struct i2c_client *client, u8 value)
功能描述：從I2C總線寫一個字節數據
參數說明：client 指向當前的I2C從設備
value 要寫入的數據
返回值：0 成功
小於0 失敗
3.5.11.i2c_smbus_read_byte_data
函數原型：s32 i2c_smbus_read_byte_data(const struct i2c_client *client, u8 command)
功能描述：從I2C設備指定的偏移處讀取一個字節數據
參數說明：client 指向當前的I2C從設備
command I2C協議數據的第0字節命令碼（即偏移值）
返回值：大於 0 讀到的數據
小於0 失敗
3.5.12.i2c_smbus_write_byte_data
函數原型：s32 i2c_smbus_write_byte_data(const struct i2c_client *client, u8 command, u8 value)
功能描述：往I2C設備指定的偏移處寫入一個字節數據
參數說明：client 指向當前的I2C從設備
command I2C協議數據的第0字節命令碼（即偏移值）
value 要寫入的字節數據
返回值：0 成功
小於0 失敗
3.5.13.i2c_smbus_read_word_data
函數原型：s32 i2c_smbus_read_word_data(const struct i2c_client *client, u8 command)
功能描述：從I2C設備指定的偏移處讀取一個word數據（兩個字節，適用於I2C設備寄存器16bit的情況）
參數說明：client 指向當前的I2C從設備
command I2C協議數據的第0字節命令碼（即偏移值）
返回值：大於 0 讀到的數據
小於0 失敗
3.5.14.i2c_smbus_write_word_data
函數原型：s32 i2c_smbus_write_word_data(const struct i2c_client *client, u8 command,
u16 value)
功能描述：往I2C設備指定的偏移處寫入一個word數據
參數說明：client 指向當前的I2C從設備
返回值：0 成功
小於0 失敗
3.5.15.i2c_smbus_read_block_data
函數原型：s32 i2c_smbus_read_block_data(const struct i2c_client *client, u8 command,
u8 *values)
功能描述：從I2C設備指定的偏移處讀取一塊數據
參數說明：client 指向當前的I2C從設備
command I2C協議數據的第0字節命令碼（即偏移值）
values 用於保存讀取數據的緩存
返回值：大於 0 讀到的數據長度
小於0 失敗
3.5.16.i2c_smbus_write_block_data
函數原型：s32 i2c_smbus_write_block_data(const struct i2c_client *client, u8 command,
u8 length, const u8 *values)
功能描述：往I2C設備指定的偏移處寫入一塊數據
參數說明：client 指向當前的I2C從設備
command I2C協議數據的第0字節命令碼（即偏移值）
length 要寫入的數據長度
values 要寫入的數據
返回值：0 成功
小於0 失敗
4.I2C設備驅動DEMO
下面給出一個最簡單的I2C設備驅動demo，例如i2c_driver_demo.c，文件具體內容如下：
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
static int i2c_driver_demo_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
return 0;
}
static int __devexit i2c_driver_demo_remove(struct i2c_client *client)
{
return 0;
}
static const struct i2c_device_id i2c_driver_demo_id[] = {
{ “XXXX”, 0 },
{}};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, i2c_driver_demo_id);
int i2c_driver_demo_detect(struct i2c_client *client, struct i2c_board_info *info){
struct i2c_adapter *adapter = client->adapter;
int vendor, device, revision;
if (!i2c_check_functionality(adapter, I2C_FUNC_SMBUS_BYTE_DATA))
return -ENODEV;
/* 方法1：獲取設備特定寄存器的值，該值要能反映出設備的信息，判斷設備，例如如下代碼段 */
vendor = i2c_smbus_read_byte_data(client, XXXX_REG_VENDOR);
if (vendor != XXXX_VENDOR)
return -ENODEV;
device = i2c_smbus_read_byte_data(client, XXXX_REG_DEVICE);
if (device != XXXX_DEVICE)
return -ENODEV;
revision = i2c_smbus_read_byte_data(client, XXXX_REG_REVISION);
if (revision != XXXX_REVISION)
return -ENODEV;
/* 方法2：獲取設備的CHIP_ID，判斷設備，例如如下代碼 */
if (i2c_smbus_read_byte_data(client, XXXX_CHIP_ID_REG) != XXXX_CHIP_ID)
return -ENODEV;
const char *type_name = "XXXX";
strlcpy(info->type, type_name, I2C_NAME_SIZE);
return 0;
}
/* 0x60爲I2C設備地址 */
static const unsigned short normal_i2c[] = {0x60, I2C_CLIENT_END};
static struct i2c_driver i2c_driver_demo = {
.class = I2C_CLASS_HWMON,
.probe = i2c_driver_demo_probe,
.remove = __devexit_p(i2c_driver_demo_remove),
.id_table = i2c_driver_demo_id,
.driver = {
.name = “XXXX”,
.owner = THIS_MODULE,
},
.detect = i2c_driver_demo_detect,
.address_list = normal_i2c,};
static int __init i2c_driver_demo_init(void){
return i2c_add_driver(&i2c_driver_demo);
}
static void __exit i2c_driver_demo_exit(void){
i2c_del_driver(&i2c_driver_demo);
}
module_init(i2c_driver_demo_init);
module_exit(i2c_driver_demo_exit);
MODULE_AUTHOR(“author”);
MODULE_DESCRIPTION(“I2C device driver demo”);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
補充說明：若I2C設備驅動不能在detect回調函數裏訪問硬件，可採用如下形式解決，例如：
int i2c_driver_demo_detect(struct i2c_client *client, struct i2c_board_info *info){
struct i2c_adapter *adapter = client->adapter;
if(adapter->nr == 2)
{
const char *type_name = “XXXX”;
strlcpy(info->type, type_name, I2C_NAME_SIZE);
return 0;
}else
{
return -ENODEV;
}
}
在detect函數裏，需要判斷I2C adapter與I2C client是否進行綁定，若當前adapter是該驅動要綁定的adapter，例如if判斷中的2爲從配置信息中讀出的I2C設備依附的 adapter編號，則進行相應的I2C設備信息註冊；否則，不予註冊。