Linux系統(tǒng)的I2C總線驅(qū)動(dòng)采用體系化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括I2C總線適配器驅(qū)動(dòng)和I2C總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)。總線驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)I2C總線適配器(S3C2440的I2C總線模塊)的控制，設(shè)備驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)具體設(shè)備(F28015的I2C總線模塊)的讀寫控制。圖5為總體驅(qū)動(dòng)框架，可以分為三個(gè)層次：

　　① I2C框架。內(nèi)核中i2c.h和i2c?core.c為I2C總線框架的主體，提供了核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、I2C總線適配器驅(qū)動(dòng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)的注冊(cè)、注銷管理、I2C總線通信方法上層的、與具體適配器無關(guān)的代碼、檢測(cè)設(shè)備地址的上層代碼等。i2c?dev.c用于創(chuàng)建I2C總線適配器的設(shè)備節(jié)點(diǎn)，提供I2C總線設(shè)備訪問方法等。

　　② I2C總線適配器驅(qū)動(dòng)。定義描述具體I2C總線適配器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在具體I2C總線適配器上的I2C總線通信方法。

　　③ I2C總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)。定義描述具體設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，借助I2C總線框架的相關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的注冊(cè)，并為用戶提供上層應(yīng)用程序編程接口。

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　　圖5 總體驅(qū)動(dòng)框架

　　Linux的I2C總線驅(qū)動(dòng)框架中的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括： i2c_driver、i2c_client、i2c_adapter和 i2c_algorithm,它們被定義在內(nèi)核中的i2c. h頭文件中。i2c_adapter對(duì)應(yīng)于物理上的一個(gè)適配器，而i2c_algorithm對(duì)應(yīng)一套通信方法，用來為適配器提供通信函數(shù)。i2c_algorithm中的關(guān)鍵函數(shù)master_xfer()用于產(chǎn)生I2C總線訪問周期需要的信號(hào)，以i2c_msg(即I2C總線消息)為單位。該結(jié)構(gòu)體原型如下：

　　struct i2c_msg{

　　_ _u16 addr;/*設(shè)備地址*/

　　_ _u16 flags;/*標(biāo)志*/

　　_ _u16 len;/*消息長(zhǎng)度*/

　　_ _u8 *buf;/*消息數(shù)據(jù)*/

　　};

　　i2c_driver對(duì)應(yīng)一套驅(qū)動(dòng)方法，是用于輔助作用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。i2c_client對(duì)應(yīng)于真實(shí)的物理設(shè)備，每個(gè)I2C總線設(shè)備都需要一個(gè)i2c_client來描述。i2c_adapter和i2c_client的關(guān)系與I2C總線硬件體系中適配器和設(shè)備關(guān)系一致，即i2c_client依附于i2c_adapter.

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　　圖6 設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊加載流程

　　在Linux內(nèi)核源代碼中drivers目錄下的i2c_dev.c文件，是通用的I2C總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)文件，為應(yīng)用程序提供open()、write()、read )、ioctl()和close()等操作接口來訪問設(shè)備。應(yīng)用層可以借用這些接口訪問掛接在適配器上的I2C總線設(shè)備的存儲(chǔ)空間或寄存器，并控制I2C總線設(shè)備的工作方式。

　　2.1.3 S3C2440的I2C總線驅(qū)動(dòng)

　　設(shè)備驅(qū)動(dòng)S3C2440內(nèi)部的I2C總線控制器通過4個(gè)寄存器實(shí)現(xiàn)對(duì)通信的控制，分別是I2C控制寄存器(I2CCON)、I2C狀態(tài)寄存器(I2CSTAT)、I2C收發(fā)數(shù)據(jù)移位寄存器(I2CDS)、I2C地址寄存器(I2CADD)。

　　按照Linux中I2C總線框架要求，S3C2440的I2C總線驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)主要完成以下工作：設(shè)計(jì)i2c_adapter_s3c_init()模板加載函數(shù)和對(duì)應(yīng)于i2c_adapter_s3c_exit()模板卸載函數(shù);設(shè)計(jì)i2c_adapter_s3c_xfer()模板S3C2440適配器通信方法函數(shù)。

　　i2c_adapter_s3c_init()通過注冊(cè)s3c2440_i2c_driver結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)總線驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)注冊(cè)，s3c2440_i2c_driver結(jié)構(gòu)體包含了具體適配器的probe()函數(shù)、remove()函數(shù)、resume()函數(shù)指針等信息。代碼如下：

　　static int _ _init i2c_adap_s3c_init(){

　　int ret;

　　ret=platform_driver_regisiter(&s3c2440_i2c_driver);//注冊(cè)platform_driver結(jié)構(gòu)體

　　if(ret==0){//注冊(cè)失敗

　　ret=platform_driver_regisiter(&s3c2440_i2c_driver);

　　if(ret)

　　platform_driver_unregisiter (&s3c2440_i2c_driver);

　　}

　　return ret;

　　}

　　static struct platform_driver s3c2440_i2c_driver={

　　.probe=s3c24xx_i2c_probe,

　　.remove=s3c24xx_i2c_remove,

　　.resume=s3c24xx_i2c_resume,

　　.driver={

　　.owner=THIS MODULE,

　　.name="s3c2440?i2c",

　　},

　　} ;

　　完成了S3C2440的I2C總線適配器驅(qū)動(dòng)注冊(cè)后，就可以將具體設(shè)備驅(qū)動(dòng)注冊(cè)到該總線平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)I2C總線數(shù)據(jù)通信。i2c_dev.c文件是內(nèi)核源碼提供的通用I2C總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)文件，針對(duì)每個(gè)I2C總線適配器生成一個(gè)主設(shè)備號(hào)為89的設(shè)備文件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊加載流程如圖6所示。完成加載后，驅(qū)動(dòng)提供i2cdev_read()、i2cdev_write()、i2cdev_ioctl()函數(shù)來對(duì)應(yīng)用戶空間的read()、write()、ioctl()函數(shù)，供用戶使用。用戶通過這些接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)I2C總線數(shù)據(jù)的讀寫功能。