一、IIC驱动和IIC设备
驱动和设备是成对的，一个驱动对应一个设备，而驱动又分为主机驱动（IIC控制器驱动）和设备驱动，相对应的就是主机设备（IIC控制器）和普通设备（外围设备）。
1、主机驱动(IIC控制器驱动)
总线是由Linux完成，与硬件无关的，使用 bus_type 结构体的实例来表示。对于驱动和设备，也有相应的结构体用来表示，不同的是所有总线使用的是同一个结构体，而不同的驱动会对应着不同的结构体。
以 IIC 驱动为例，SOC 的 IIC 是一个硬件接口，要想使用这个接口，就需要一套驱动程序来驱动它，而这里的驱动程序就是主机驱动（IIC控制器驱动），而该主机驱动所对于的主机设备（IIC控制器）就是 IIC 这个硬件接口。由此可总结，与 SOC 外设相关的驱动（如IIC、SPI、SDIO等）都是主机驱动。
Linux 内核将 SOC 的 I2C 控制器抽象成 i2c_adapter 结构体，定义在 include/linux/i2c.h 文件中，结构体内容如下：
struct i2c_adapter {
struct module *owner;
unsigned int class; /* classes to allow probing for */
const struct i2c_algorithm *algo; /* 总线访问算法 */
void *algo_data;
/* data fields that are valid for all devices */
struct rt_mutex bus_lock;
int timeout; /* in jiffies */
int retries;
struct device dev; /* the adapter device */
int nr;
char name[48];
struct completion dev_released;
struct mutex userspace_clients_lock;
struct list_head userspace_clients;
struct i2c_bus_recovery_info *bus_recovery_info;
const struct i2c_adapter_quirks *quirks;
};
第 4 行：i2c_algorithm 类型的指针变量 algo，对于一个 I2C 控制器，肯定要对外提供读写 API 函数，设备驱动程序可以使用这些 API 函数来完成读写操作。
i2c_algorithm 就是 I2C 控制器与 IIC 设备进行通信的方法。i2c_algorithm 结构体定义在 include/linux/i2c.h 文件中，内容如下(删除条件编译)：
struct i2c_algorithm {
......
int (*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num);
int (*smbus_xfer) (struct i2c_adapter *adap, u16 addr,
unsigned short flags, char read_write,
u8 command, int size, union i2c_smbus_data *data);
/* To determine what the adapter supports */
u32 (*functionality) (struct i2c_adapter *);
......
};
第 3 行：master_xfer 就是 I2C 适配器的传输函数，可以通过此函数来完成与 IIC 设备之间的通信。
第 4 行：smbus_xfer 就是 SMBUS 总线的传输函数。
综上所述，I2C 主机驱动的主要工作就是初始化 i2c_adapter 结构体变量，然后设置 i2c_algorithm 中的 master_xfer 函数。完成后通过i2c_add_adapter 或 i2c_add_numbered_adapter 这两个函数向系统注册设置好的 i2c_adapter，这两个函数的原型如下：
int i2c_add_adapter(struct i2c_adapter *adapter)
int i2c_add_numbered_adapter(struct i2c_adapter *adap)
函数区别在于i2c_add_adapter使用动态总线号，而i2c_add_numbered_adapter 使用静态总线号。
函数参数和返回值含义如下：
adapter 或 adap：要添加到 Linux 内核中的 i2c_adapter，即 I2C 控制器。
返回值：0，成功；负值，失败。
如果要删除 I2C 适配器使用 i2c_del_adapter 函数即可，函数原型如下：
void i2c_del_adapter(struct i2c_adapter * adap)
函数参数和返回值含义如下：
adap：要删除的 I2C 适配器。
返回值：无。
2、主机设备(IIC控制器)
主机设备即IIC控制器的信息由设备树来描述，在 imx6ull.dtsi 文件中找到 I.MX6U 的 I2C1 控制器节点，节点内容如下所示：
i2c1: i2c@021a0000 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
compatible = "fsl,imx6ul-i2c", "fsl,imx21-i2c";
reg = <0x021a0000 0x4000>;
interrupts = <GIC_SPI 36 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
clocks = <&clks IMX6UL_CLK_I2C1>;
status = "disabled";
};
3、主机驱动与主机设备匹配分析
设备和驱动的匹配过程也是由 I2C 总线完成的，使用 i2c_device_match 这个函数进行匹配，在总线部分已经分析过。
I2C 主机驱动一般都是 SOC 厂商去编写的，比如 NXP 就编写好了 I.MX6U 的 I2C 适配器驱动。在 imx6ull.dtsi 文件中找到 I.MX6U 的 I2C1 控制器节点，节点内容如下所示：
i2c1: i2c@021a0000 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
compatible = "fsl,imx6ul-i2c", "fsl,imx21-i2c";
reg = <0x021a0000 0x4000>;
interrupts = <GIC_SPI 36 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
clocks = <&clks IMX6UL_CLK_I2C1>;
status = "disabled";
};
重点在 i2c1 节点的 compatible 属性值，因为通过 compatible 属性值可以在 Linux 源码里面找到对应的驱动文件。这里i2c1节点的 compatible 属性值有个：“fsl,imx6ul-i2c”和“fsl,imx21-i2c”，在 Linux 源码中搜索这两个字符串即可找到对应的驱动文件。
I.MX6U 的 I2C 适配器驱动驱动文件为 drivers/i2c/busses/i2c-imx.c，在此文件中有如下内容：
static struct platform_device_id imx_i2c_devtype[] = {
{
.name = "imx1-i2c",
.driver_data = (kernel_ulong_t)&imx1_i2c_hwdata,
}, {
.name = "imx21-i2c",
.driver_data = (kernel_ulong_t)&imx21_i2c_hwdata,
}, {
/* sentinel */
}
};
MODULE_DEVICE_TABLE(platform, imx_i2c_devtype);
static const struct of_device_id i2c_imx_dt_ids[] = {
{ .compatible = "fsl,imx1-i2c", .data = &imx1_i2c_hwdata, },
{ .compatible = "fsl,imx21-i2c", .data = &imx21_i2c_hwdata, },
{ .compatible = "fsl,vf610-i2c", .data = &vf610_i2c_hwdata, },
{ /* sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, i2c_imx_dt_ids);
......
static struct platform_driver i2c_imx_driver = {
.probe = i2c_imx_probe,
.remove = i2c_imx_remove,
.driver = {
.name = DRIVER_NAME,
.owner = THIS_MODULE,
.of_match_table = i2c_imx_dt_ids,
.pm = IMX_I2C_PM,
},
.id_table = imx_i2c_devtype,
};
static int __init i2c_adap_imx_init(void)
{
return platform_driver_register(&i2c_imx_driver);
}
subsys_initcall(i2c_adap_imx_init);
static void __exit i2c_adap_imx_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&i2c_imx_driver);
}
module_exit(i2c_adap_imx_exit);
从示例代码可以看出，I.MX6U 的 I2C 主机驱动是个标准的 platform 驱动，由此可以看出，虽然 I2C 总线为别的设备提供了一种总线驱动框架，但是 I2C 主机驱动却是 platform 驱动。
第 16 行：“fsl,imx21-i2c”属性值，设备树中 i2c1 节点的 compatible 属性值就是与此匹配上的。因此 i2c-imx.c 文件就是 I.MX6U 的 I2C 适主机动文件。
第 23 行：当主机设备和主机驱动匹配成功以后 i2c_imx_probe 函数就会执行，i2c_imx_probe 函数会完成 I2C 主机控制器的初始化工作。
i2c_imx_probe 函数主要的工作就是以下两点：
①、初始化 i2c_adapter，设置 i2c_algorithm 为 i2c_imx_algo，最后向 Linux 内核注册 i2c_adapter。
②、初始化 I2C1 控制器的相关寄存器。
i2c_imx_algo 包含 I2C1 控制器与 I2C 外围设备(如MPU6050)的通信函数 master_xfer，结构体定义如下：
static struct i2c_algorithm i2c_imx_algo = {
.master_xfer = i2c_imx_xfer,
.functionality = i2c_imx_func,
};
functionality 用于返回此 I2C 适配器支持什么样的通信协议，在这里就是 i2c_imx_func 函数，i2c_imx_func 函数内容如下：
static u32 i2c_imx_func(struct i2c_adapter *adapter)
{
return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL | I2C_FUNC_SMBUS_READ_BLOCK_DATA;
}
重点在 i2c_imx_xfer 函数，因为最终就是通过此函数来完成与 I2C 外围设备通信的，此函数内容如下(有省略)：
static int i2c_imx_xfer(struct i2c_adapter *adapter,
struct i2c_msg *msgs, int num)
{
unsigned int i, temp;
int result;
bool is_lastmsg = false;
struct imx_i2c_struct *i2c_imx = i2c_get_adapdata(adapter);
dev_dbg(&i2c_imx->adapter.dev, "<%s>\n", __func__);
/* Start I2C transfer */
result = i2c_imx_start(i2c_imx);
if (result)
goto fail0;
/* read/write data */
for (i = 0; i < num; i++) {
if (i == num - 1)
is_lastmsg = true;
if (i) {
dev_dbg(&i2c_imx->adapter.dev,
"<%s> repeated start\n", __func__);
temp = imx_i2c_read_reg(i2c_imx, IMX_I2C_I2CR);
temp |= I2CR_RSTA;
imx_i2c_write_reg(temp, i2c_imx, IMX_I2C_I2CR);
result = i2c_imx_bus_busy(i2c_imx, 1);
if (result)
goto fail0;
}
dev_dbg(&i2c_imx->adapter.dev,
"<%s> transfer message: %d\n", __func__, i);
/* write/read data */
......
if (msgs[i].flags & I2C_M_RD)
result = i2c_imx_read(i2c_imx, &msgs[i], is_lastmsg);
else {
if (i2c_imx->dma && msgs[i].len >= DMA_THRESHOLD)
result = i2c_imx_dma_write(i2c_imx, &msgs[i]);
else
result = i2c_imx_write(i2c_imx, &msgs[i]);
}
if (result)
goto fail0;
}
fail0:
/* Stop I2C transfer */
i2c_imx_stop(i2c_imx);
dev_dbg(&i2c_imx->adapter.dev, "<%s> exit with: %s: %d\n",
__func__,
(result < 0) ? "error" : "success msg",
(result < 0) ? result : num);
return (result < 0) ? result : num;
}
第 899 行：调用 i2c_imx_start 函数开启 I2C 通信。
第 939 行：如果是从 I2C 设备读数据的话就调用 i2c_imx_read 函数。
第 941~945 行：向 I2C 设备写数据，如果要用 DMA 的话就使用 i2c_imx_dma_write 函数来完成写数据。如果不使用 DMA 的话就使用 i2c_imx_write 函数完成写数据。
第 952 行：I2C 通信完成以后调用 i2c_imx_stop 函数停止 I2C 通信。
i2c_imx_start、i2c_imx_read、i2c_imx_write 和 i2c_imx_stop 这些函数就是 I2C 寄存器的具体操作函数。
当使用 IIC 接口与一些外围设备如 MPU6050 进行通信时，要初始化 I2C 设备并与设备进行通信就必须能够对 I2C 设备寄存器进行读写操作，这里就要用到 i2c_transfer 函数。该函数最终会调用 I2C 控制器中 i2c_algorithm 里面的 master_xfer 函数，对于 I.MX6U 而言就是i2c_imx_xfer 这个函数，函数最终会调用i2c_imx_start、i2c_imx_read、i2c_imx_write 和 i2c_imx_stop 这些函数来读写设备寄存器。
i2c_transfer 函数原型如下：
int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num)
函数参数和返回值含义如下：
adap：所使用的 I2C 适配器，i2c_client 会保存其对应的 i2c_adapter。
msgs：I2C 要发送的一个或多个消息。
num：消息数量，也就是 msgs 的数量。
返回值：负值，失败，其他非负值，发送的 msgs 数量。
另外还有两个API函数分别用于 I2C 数据的收发操作，在 drives/i2c/i2c-core.c中定义，这两个函数最终都会调用i2c_transfer。
I2C 数据发送函数 i2c_master_send，函数原型如下：
int i2c_master_send(const struct i2c_client *client, const char *buf, int count)
函数参数和返回值含义如下：
client：I2C 设备对应的 i2c_client。
buf：要发送的数据。
count：要发送的数据字节数，要小于 64KB，以为 i2c_msg 的 len 成员变量是一个 u16(无符号 16 位)类型的数据。
返回值：负值，失败，其他非负值，发送的字节数。
I2C 数据接收函数为 i2c_master_recv，函数原型如下：
int i2c_master_recv(const struct i2c_client *client, char *buf, int count)
函数参数和返回值含义如下：
client：I2C 设备对应的 i2c_client。
buf：要接收的数据。
count：要接收的数据字节数，要小于 64KB，以为 i2c_msg 的 len 成员变量是一个 u16(无符号 16 位)类型的数据。
返回值：负值，失败，其他非负值，发送的字节数。
结论：
主机驱动通过 IIC 总线提供的 API 向 Linux 注册与注销一个主机驱动。同时，向下给设备驱动提供 IIC 通讯相关 API。主机驱动由 SOC 厂商提供，用户无需编写。
二、设备驱动和普通设备
设备驱动指具体的IIC接口设备的驱动程序(如MPU6050的驱动程序)，而普通设备指具体的IIC设备(如MPU6050芯片)。
1、设备驱动
I2C设备驱动重点关注两个数据结构：i2c_client和i2c_driver，i2c_client 就是描述设备信息的，i2c_driver 描述驱动内容。
①、i2c_client 结构体
i2c_client 结构体定义在 include/linux/i2c.h 文件中，内容如下：
struct i2c_client {
unsigned short flags; /* 标志 */
unsigned short addr; /* 芯片地址，7 位，存在低 7 位*/
......
char name[I2C_NAME_SIZE]; /* 名字 */
struct i2c_adapter *adapter; /* 对应的 I2C 适配器 */
struct device dev; /* 设备结构体 */
int irq; /* 中断 */
struct list_head detected;
......
};
一个设备对应一个 i2c_client，每检测到一个 I2C 设备就会给这个 I2C 设备分配一个i2c_client，Linux 获取（有设备树解析获取 或 无设备树获取）设备信息时自动生成。
比如在设备树种定义了 MPU6050 这个 IIC 接口的设备，Linux 在解析设备树时会将获取到的 MPU6050 的信息用一个 i2c_client 类型的结构体变量保存起来。
②、i2c_driver 结构体
i2c_driver 是我们编写 I2C 设备驱动重点要处理的内容，i2c_driver 结构体定义在 include/linux/i2c.h 文件中，内容如下：
struct i2c_driver {
unsigned int class;
/* Notifies the driver that a new bus has appeared. You should
* avoid using this, it will be removed in a near future.
*/
int (*attach_adapter)(struct i2c_adapter *) __deprecated;
/* Standard driver model interfaces */
int (*probe)(struct i2c_client *, const struct i2c_device_id *);
int (*remove)(struct i2c_client *);
/* driver model interfaces that don't relate to enumeration */
void (*shutdown)(struct i2c_client *);
/* Alert callback, for example for the SMBus alert protocol.
* The format and meaning of the data value depends on the
* protocol.For the SMBus alert protocol, there is a single bit
* of data passed as the alert response's low bit ("event
flag"). */
void (*alert)(struct i2c_client *, unsigned int data);
/* a ioctl like command that can be used to perform specific
* functions with the device.
*/
int (*command)(struct i2c_client *client, unsigned int cmd, void *arg);
struct device_driver driver;
const struct i2c_device_id *id_table;
/* Device detection callback for automatic device creation */
int (*detect)(struct i2c_client *, struct i2c_board_info *);
const unsigned short *address_list;
struct list_head clients;
};
第 10 行：当 I2C 设备和驱动匹配成功以后 probe 函数就会执行，和 platform 驱动一样。
第 28 行：device_driver 驱动结构体，使用设备树的话需设置 device_driver 的 of_match_table 成员变量，即驱动的兼容(compatible)属性。
第 29 行：id_table 是传统的、未使用设备树的设备匹配 ID 表。
③注册与注销
注册：对于 I2C 设备驱动编写人来说，重点工作就是构建 i2c_driver，构建完成以后需要向 Linux 内核注册这个 i2c_driver。i2c_driver 注册函数原型如下：
int i2c_register_driver(struct module *owner, struct i2c_driver *driver)
函数参数和返回值含义如下：
owner：一般为 THIS_MODULE。
driver：要注册的 i2c_driver。
返回值：0，成功；负值，失败。
另外 i2c_add_driver 也常常用于注册 i2c_driver，i2c_add_driver 是一个宏，定义如下：
#define i2c_add_driver(driver) \
i2c_register_driver(THIS_MODULE, driver)
i2c_add_driver 就是对 i2c_register_driver 做了一个简单的封装，只有一个参数，就是要注册的 i2c_driver。
注销：注销 I2C 设备驱动的时候需要将前面注册的 i2c_driver 从 Linux 内核中注销掉，需要用到 i2c_del_driver 函数，此函数原型如下：
void i2c_del_driver(struct i2c_driver *driver)
函数参数和返回值含义如下：
driver：要注销的 i2c_driver。
返回值：无。
2、普通设备(设备)
①、未使用设备树的时候
未使用设备树的时候需要在 BSP 里面使用 i2c_board_info 结构体来描述一个具体的 I2C 设备。i2c_board_info 结构体如下：
struct i2c_board_info {
char type[I2C_NAME_SIZE]; /* I2C 设备名字 */
unsigned short flags; /* 标志 */
unsigned short addr; /* I2C 器件地址 */
void *platform_data;
struct dev_archdata *archdata;
struct device_node *of_node;
struct fwnode_handle *fwnode;
int irq;
};
type 和 addr 这两个成员变量是必须要设置的，一个是 I2C 设备的名字，一个是 I2C 设备的器件地址。
打开 arch/arm/mach-imx/mach-mx27_3ds.c 文件，此文件中关于 OV2640 的 I2C 设备信息描述如下：
static struct i2c_board_info mx27_3ds_i2c_camera = {
I2C_BOARD_INFO("ov2640", 0x30),
};
示例代码中使用 I2C_BOARD_INFO 来完成 mx27_3ds_i2c_camera 的初始化工作，I2C_BOARD_INFO 是一个宏，定义如下：
#define I2C_BOARD_INFO(dev_type, dev_addr) \
.type = dev_type, .addr = (dev_addr)
可以看出，I2C_BOARD_INFO 宏其实就是设置 i2c_board_info 的 type 和 addr 这两个成员变量，即设置 I2C 设备名字为 ov2640，ov2640 的器件地址为 0X30。设备名字用于匹配驱动。
②、使用设备树的时候
使用设备树的时候 I2C 设备信息通过创建相应的节点就行了，比如 NXP 官方的 EVK 开发板在 I2C1 上接了 mag3110 这个磁力计芯片，因此必须在 i2c1 节点下创建 mag3110 子节点，然后在这个子节点内描述 mag3110 这个芯片的相关信息。
打开 imx6ull-14x14-evk.dts 这个设备树文件，然后找到如下内容：
&i2c1 {
clock-frequency = <100000>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
status = "okay";
mag3110@0e {
compatible = "fsl,mag3110";
reg = <0x0e>;
position = <2>;
};
......
};
第 7~11 行：向 i2c1 添加 mag3110 子节点。
第 7 行：“mag3110@0e”是子节点名字，“@”后面的“0e”就是 mag3110 的 I2C 器件地址。
第 8 行：设置 compatible 属性值为“fsl,mag3110”。
第 9 行：reg 属性也是设置 mag3110 的器件地址的，因此值为 0x0e。I2C 设备节点的创建重点是 compatible 属性和 reg 属性的设置，一个用于匹配驱动，一个用于设置器件地址。
三、设备驱动模板（AP3216C为例）
1、修改设备树
①、IO 修改或添加
AP3216C 用到了 I2C1 接口，I.MX6U-ALPHA 开发板上的 I2C1 接口使用到了 UART4_TXD 和 UART4_RXD，只需要设置 UART4_TXD 和 UART4_RXD 这两个IO，NXP 已经将这两个 IO 设置好了，打开 imx6ull-alientek-emmc.dts，然后找到如下内容：
pinctrl_i2c1: i2c1grp {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_UART4_TX_DATA__I2C1_SCL 0x4001b8b0
MX6UL_PAD_UART4_RX_DATA__I2C1_SDA 0x4001b8b0
>;
};
②、在 i2c1 节点追加 ap3216c 子节点
AP3216C 是连接到 I2C1 上的，因此需要在 i2c1 节点下添加 ap3216c 的设备子节点，在 imx6ull-alientek-emmc.dts 文件中找到 i2c1 节点，此节点默认内容如下：
&i2c1 {
clock-frequency = <100000>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
status = "okay";
mag3110@0e {
compatible = "fsl,mag3110";
reg = <0x0e>;
position = <2>;
};
fxls8471@1e {
compatible = "fsl,fxls8471";
reg = <0x1e>;
position = <0>;
interrupt-parent = <&gpio5>;
interrupts = <0 8>;
};
};
将 i2c1 节点里面原有的 mag3110 和 fxls8471 这两个 I2C 子节点删除，然后添加 ap3216c子节点信息，完成以后的 i2c1 节点内容如下所示：
&i2c1 {
clock-frequency = <100000>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
status = "okay";
ap3216c@1e {
compatible = "alientek,ap3216c";
reg = <0x1e>;
};
};
第 7 行：ap3216c 子节点，@后面的“1e”是 ap3216c 的器件地址。
第 8 行：设置 compatible 值为“alientek,ap3216c”。
第 9 行：reg 属性也是设置 ap3216c 器件地址的，因此 reg 设置为 0x1e。
设备树修改完成以后使用“make dtbs”重新编译
2、AP3216C 驱动编写
新建 ap3216c.c 和 ap3216creg.h 这两个文件，ap3216c.c 为 AP3216C 的驱动代码，ap3216creg.h 是 AP3216C 寄存器头文件。
先在 ap3216creg.h 中定义好 AP3216C 的寄存器，输入如下内容：
#ifndef AP3216C_H
#define AP3216C_H
/* AP3316C 寄存器 */
#define AP3216C_SYSTEMCONG 0x00 /* 配置寄存器 */
#define AP3216C_INTSTATUS 0X01 /* 中断状态寄存器 */
#define AP3216C_INTCLEAR 0X02 /* 中断清除寄存器 */
#define AP3216C_IRDATALOW 0x0A /* IR 数据低字节 */
#define AP3216C_IRDATAHIGH 0x0B /* IR 数据高字节 */
#define AP3216C_ALSDATALOW 0x0C /* ALS 数据低字节 */
#define AP3216C_ALSDATAHIGH 0X0D /* ALS 数据高字节 */
#define AP3216C_PSDATALOW 0X0E /* PS 数据低字节 */
#define AP3216C_PSDATAHIGH 0X0F /* PS 数据高字节 */
#endif
在 ap3216c.c 输入如下内容：
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include "ap3216creg.h"
#define AP3216C_CNT 1
#define AP3216C_NAME "ap3216c"
struct ap3216c_dev {
dev_t devid; /* 设备号 */
int major; /* 主设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
struct class *class; /* 类 */
struct device *device; /* 设备 */
struct device_node *nd; /* 设备节点 */
void *private_data; /* 私有数据：保存 client 设备信息，在 probe 函数中赋值*/
unsigned short ir, als, ps; /* 三个光传感器数据 */
};
static struct ap3216c_dev ap3216cdev;
/*
* @description : 从 ap3216c 读取多个寄存器数据
* @param – dev : ap3216c 设备
* @param – reg : 要读取的寄存器首地址
* @param – val : 读取到的数据
* @param – len : 要读取的数据长度
* @return : 操作结果
*/
static int ap3216c_read_regs(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg, void *val, int len)
{
int ret;
struct i2c_msg msg[2];
struct i2c_client *client = (struct i2c_client *) dev->private_data;
/* msg[0]为发送要读取的首地址 */
msg[0].addr = client->addr; /* ap3216c 地址 */
msg[0].flags = 0; /* 标记为发送数据 */
msg[0].buf = ® /* 读取的首地址 */
msg[0].len = 1; /* reg 长度 */
/* msg[1]读取数据 */
msg[1].addr = client->addr;
/* ap3216c 地址 */
msg[1].flags = I2C_M_RD; /* 标记为读取数据 */
msg[1].buf = val; /* 读取数据缓冲区 */
msg[1].len = len; /* 要读取的数据长度 */
ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, 2);
if(ret == 2) {
ret = 0;
} else {
printk("i2c rd failed=%d reg=%06x len=%d\n",ret, reg, len);
ret = -EREMOTEIO;
}
return ret;
}
/*
* @description : 向 ap3216c 多个寄存器写入数据
* @param – dev : ap3216c 设备
* @param – reg : 要写入的寄存器首地址
* @param – val : 要写入的数据缓冲区
* @param – len : 要写入的数据长度
* @return : 操作结果
*/
static s32 ap3216c_write_regs(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg, u8 *buf, u8 len)
{
u8 b[256];
struct i2c_msg msg;
struct i2c_client *client = (struct i2c_client *) dev->private_data;
b[0] = reg; /* 寄存器首地址 */
memcpy(&b[1],buf,len); /* 将要写入的数据拷贝到数组 b 里面 */
msg.addr = client->addr; /* ap3216c 地址 */
msg.flags = 0; /* 标记为写数据 */
msg.buf = b; /* 要写入的数据缓冲区 */
msg.len = len + 1; /* 要写入的数据长度 */
return i2c_transfer(client->adapter, &msg, 1);
}
/*
* @description : 读取 ap3216c 指定寄存器值，读取一个寄存器
* @param – dev : ap3216c 设备
* @param – reg : 要读取的寄存器
* @return : 读取到的寄存器值
*/
static unsigned char ap3216c_read_reg(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg)
{
u8 data = 0;
ap3216c_read_regs(dev, reg, &data, 1);
return data;
#if 0
struct i2c_client *client = (struct i2c_client *) dev->private_data;
return i2c_smbus_read_byte_data(client, reg);
#endif
}
/*
* @description : 向 ap3216c 指定寄存器写入指定的值，写一个寄存器
* @param – dev : ap3216c 设备
* @param – reg : 要写的寄存器
* @param – data : 要写入的值
* @return : 无
*/
static void ap3216c_write_reg(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg, u8 data)
{
u8 buf = 0;
buf = data;
ap3216c_write_regs(dev, reg, &buf, 1);
}
/*
* @description : 读取 AP3216C 的数据，读取原始数据，包括 ALS,PS 和 IR,
* :同时打开 ALS,IR+PS 的话两次数据读取的间隔要大于 112.5ms
* @param - ir : ir 数据
* @param - ps : ps 数据
* @param - ps : als 数据
* @return : 无。
*/
void ap3216c_readdata(struct ap3216c_dev *dev)
{
unsigned char i =0;
unsigned char buf[6];
/* 循环读取所有传感器数据 */
for(i = 0; i < 6; i++)
{
buf[i] = ap3216c_read_reg(dev, AP3216C_IRDATALOW + i);
}
if(buf[0] & 0X80) /* IR_OF 位为 1,则数据无效 */
dev->ir = 0;
else /* 读取 IR 传感器的数据 */
dev->ir = ((unsigned short)buf[1] << 2) | (buf[0] & 0X03);
dev->als = ((unsigned short)buf[3] << 8) | buf[2];/* ALS 数据 */
if(buf[4] & 0x40) /* IR_OF 位为 1,则数据无效 */
dev->ps = 0;
else /* 读取 PS 传感器的数据 */
dev->ps = ((unsigned short)(buf[5] & 0X3F) << 4) | (buf[4] & 0X0F);
}
/*
* @description : 打开设备
* @param – inode : 传递给驱动的 inode
* @param - filp : 设备文件，file 结构体有个叫做 private_data 的成员变量
* 一般在 open 的时候将 private_data 指向设备结构体。
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int ap3216c_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &ap3216cdev;
/* 初始化 AP3216C */
ap3216c_write_reg(&ap3216cdev, AP3216C_SYSTEMCONG, 0x04);
mdelay(50); /* AP3216C 复位最少 10ms */
ap3216c_write_reg(&ap3216cdev, AP3216C_SYSTEMCONG, 0X03);
return 0;
}
/*
* @description : 从设备读取数据
* @param – filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
* @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
* @param - cnt : 要读取的数据长度
* @param – offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
*/
static ssize_t ap3216c_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *off)
{
short data[3];
long err = 0;
struct ap3216c_dev *dev = (struct ap3216c_dev *)
filp->private_data;
ap3216c_readdata(dev);
data[0] = dev->ir;
data[1] = dev->als;
data[2] = dev->ps;
err = copy_to_user(buf, data, sizeof(data));
return 0;
}
/*
* @description : 关闭/释放设备
* @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int ap3216c_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/* AP3216C 操作函数 */
static const struct file_operations ap3216c_ops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = ap3216c_open,
.read = ap3216c_read,
.release = ap3216c_release,
};
/*
* @description : i2c 驱动的 probe 函数，当驱动与
* 设备匹配以后此函数就会执行
* @param - client : i2c 设备
* @param - id : i2c 设备 ID
* @return : 0，成功;其他负值,失败
*/
static int ap3216c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
/* 1、构建设备号 */
if (ap3216cdev.major) {
ap3216cdev.devid = MKDEV(ap3216cdev.major, 0);
register_chrdev_region(ap3216cdev.devid, AP3216C_CNT,
AP3216C_NAME);
} else {
alloc_chrdev_region(&ap3216cdev.devid, 0, AP3216C_CNT, AP3216C_NAME);
ap3216cdev.major = MAJOR(ap3216cdev.devid);
}
/* 2、注册设备 */
cdev_init(&ap3216cdev.cdev, &ap3216c_ops);
cdev_add(&ap3216cdev.cdev, ap3216cdev.devid, AP3216C_CNT);
/* 3、创建类 */
ap3216cdev.class = class_create(THIS_MODULE, AP3216C_NAME);
if (IS_ERR(ap3216cdev.class)) {
return PTR_ERR(ap3216cdev.class);
}
/* 4、创建设备 */
ap3216cdev.device = device_create(ap3216cdev.class, NULL, ap3216cdev.devid, NULL, AP3216C_NAME);
if (IS_ERR(ap3216cdev.device)) {
return PTR_ERR(ap3216cdev.device);
}
ap3216cdev.private_data = client;
return 0;
}
/*
* @description : i2c 驱动的 remove 函数，移除 i2c 驱动此函数会执行
* @param – client : i2c 设备
* @return : 0，成功;其他负值,失败
*/
static int ap3216c_remove(struct i2c_client *client)
{
/* 删除设备 */
cdev_del(&ap3216cdev.cdev);
unregister_chrdev_region(ap3216cdev.devid, AP3216C_CNT);
/* 注销掉类和设备 */
device_destroy(ap3216cdev.class, ap3216cdev.devid);
class_destroy(ap3216cdev.class);
return 0;
}
/* 传统匹配方式 ID 列表 */
static const struct i2c_device_id ap3216c_id[] = {
{"alientek,ap3216c", 0},
{}
};
/* 设备树匹配列表 */
static const struct of_device_id ap3216c_of_match[] = {
{ .compatible = "alientek,ap3216c" },
{ /* Sentinel */ }
};
/* i2c 驱动结构体 */
static struct i2c_driver ap3216c_driver = {
.probe = ap3216c_probe,
.remove = ap3216c_remove,
.driver = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "ap3216c",
.of_match_table = ap3216c_of_match,
},
.id_table = ap3216c_id,
};
/*
* @description : 驱动入口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static int __init ap3216c_init(void)
{
int ret = 0;
ret = i2c_add_driver(&ap3216c_driver);
return ret;
}
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static void __exit ap3216c_exit(void)
{
i2c_del_driver(&ap3216c_driver);
}
/* module_i2c_driver(ap3216c_driver) */
module_init(ap3216c_init);
module_exit(ap3216c_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("KODO");