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linux内核GPIO模拟I2C实例2010-10-11 作者：cvip302814 来源：cvip302814的blog前言：在许多情况下，我们并没有足够的I2C总线，本文主在介绍如何利用Linux内核中的i2c-gpio模块，利用2条GPIO线模拟i2c总线，并挂载设备。思路：先通过对i2c-gpio所定义的结构体初始化(包括初始化i2c的2条线，频率，timeout等)并将i2c-gpio模块编译进内核，实现用GPIO_X,GPIO_Y 2条GPIO线注册新的i2c总线。此时这个模块对i2c设备是透明的，及挂在这2条GPIO线的i2c设备可以直接使用Linux内核通用的i2c设备注册，传输和注销等方法。步骤：首先确认在注册i2c-gpio模块前，所要用到的2条GPIO口是没有被系统其它地方所调用的。在每个系统平台启动时，都会打开一系列的设备，他们通常实现在arch/目录下相应的平台子目录中的例如setup.c，devices.c文件中，在这里我们进行i2c总线的注册以及设备的挂载。i2c-gpio定义的结构在include/linux/i2c-gpio.h中：/*structi2c_gpio_platform_data-Platform-dependentdatafori2c-gpio*sda_pin:GPIOpinIDtouseforSDA*scl_pin:GPIOpinIDtouseforSCL*udelay:signaltoggledelay.SCLfrequencyis(500/udelay)kHz*timeout:clockstretchingtimeoutinjiffies.Iftheslavekeeps* SCLlowforlongerthanthis,thetransferwilltimeout.*sda_is_open_drain:SDAisconfiguredasopendrain,i.e.thepin* isntactivelydrivenhighwhensettingtheoutputvaluehigh.* gpio_get_value()mustreturntheactualpinstateevenifthe* pinisconfiguredasanoutput.*scl_is_open_drain:SCLissetupasopendrain.Samerequirements* asforsda_is_open_drainapply.*scl_is_output_only:SCLoutputdriverscannotbeturnedoff.*/structi2c_gpio_platform_dataunsignedint sda_pin;unsignedint scl_pin;int udelay;int timeout;unsignedint sda_is_open_drain:1;unsignedint scl_is_open_drain:1;unsignedint scl_is_output_only:1;其中sda_pin和scl_pin分别是i2c总线的数据线和时钟线，在i2c-gpio中会通过gpio_request函数对这2个口进行申请，udelay和timeout如果不设初值，i2c-gpio中会自动将其设为默认值。if(pdata-udelay)bit_data-udelay=pdata-udelay;elseif(pdata-scl_is_output_only)bit_data-udelay=50; /*10kHz*/elsebit_data-udelay=5; /*100kHz*/if(pdata-timeout)bit_data-timeout=pdata-timeout;elsebit_data-timeout=HZ/10; /*100ms*/初始化这个结构体后再将其装入platform_device结构体，方便注册：staticstructplatform_devicei2c_device=.name =device-name,.id =your-id,.dev=.platform_data =&i2c_data,/i2c_gpio_platform_data,;注册i2c-gpio设备将i2c设备挂入我们注册的总线：platform_device_register(&i2c_device);staticstructi2c_board_infoi2c_device=I2C_BOARD_INFO(name,i2c_device_addr),;i2c_register_board_info(your-id,i2c_device,ARRAY_SIZE(i2c_device);此时我们就可以在i2c设备的驱动程序中通过遍历所在i2c总线，得到其所在的地址i2c_device_addr。在i2c驱动中，需要注册一个i2c_driver的结构体，例如：staticconststructi2c_device_idlis35de_id=lis35de,0,;staticstructi2c_driverst_lis35de_driver=.probe =st_lis35de_probe,.remove =st_lis35de_remove,.suspend =st_lis35de_suspend,.resume =st_lis35de_resume,.id_table =lis35de_id,.driver =.name =lis35de,;staticint_initst_lis35de_init(void)printk(KERN_INFOst_lis35de_initn);returni2c_add_driver(&st_lis35de_driver);在init时用i2c_add_driver(&st_lis35de_driver)，此时将会对所在i2c总线进行遍历并得到该设备的适配器等信息，主要目的即是使驱动得到自己的i2c_client，在这个i2c_client中，已经有了该i2c设备的地址等信息，我们在驱动中定义一个新的i2c_client全局变量，把得到的这个i2c_client传给这个全局变量，从而可以继续后面的i2c操作。此时我们就可以使用通用的i2c读写操作了。总结：直接用GPIO口模拟I2C时序和利用内核模块i2c-gpio虚拟i2c总线的区别：1 用GPIO口模拟I2C时序不需要在系统启动时注册I2C总线，只需要在I2C设备驱动中单独实现。用i2c-gpio模块虚拟i2c总线需要在系统启动时注册新的I2C总线，并将i2c设备挂载到新的i2c总线，涉及的范围较广。2 用GPIO口模拟I2C时序，代码操作较繁琐，且不方便挂载多个i2c设备。用i2c-gpio模块可以完全模拟i2c总线，可以挂载多个设备。3 在i2c读写操作时，用GPIO口模拟I2C时序需要每次根据读/写操作发送器件地址1+1/0，然后再发送寄存器地址。用i2c-gpio模块相当于直接在i2c总线上操作，在系统启动挂载i2c设备时已经告诉了i2c总线它的地址，在该设备自己的驱动中，只需要通过i2c_add_driver操作即可以得到其地址等诸多信息，读写操作只需要发送寄存器地址即可。附：i2c一般的读写操作#include/*读操作：*/staticinti2c_RxData(char*rxData,intlength)structi2c_msgmsgs=/*把1个字节的i2c设备寄存器地址告诉总线*/.addr=client-addr,.flags=0,/写操作.len=1,.buf=rxData,/*从总线读取length个字节的数据，存入rxData*/.addr=client-addr,.flags=I2C_M_RD,/I2C_M_RD在i2c.h中被定义为1，读操作.len=length,.buf=rxData,;if(i2