如何在Linux中让I2C驱动支持Sub Address的两种方法

【目的】

AS3527有一个模拟部分，称作AFE，其与数字部分通过i2c通信，此处AFE部分有很多寄存器供外界 *** 作访问，如果想要访问这些寄存器，就要用到Sub Address，所以，要实现让i2c 驱动支持Sub Address的模式。

i2C本身的架构中，没有支持sub address，所以，我们只能想办法，让其I2C支持（方法1）或者用smbus的架构（方法2）.

【方法】

方法1：

在i2c的message中传递一个2个字节的buffer，分别存放Sub Address和data

比如，对于读 *** 作，就可以这么实现：

int afe_read_reg(int addr, u8 *pdata)

{

u8 msgbuf[2]

struct i2c_msg msg =

{

.addr = save_client->addr | ( <<8),

.flags = I2C_M_RD ,

.len = 2,

.buf = msgbuf,

}

msgbuf[0] = addr//存放Sub Address，此处的Addr是寄存器地址，也就是Sub Address

msgbuf[1] = 0//初始化

if (i2c_transfer(save_client->adapter, &msg, 1) <0) {

dev_warn(&save_client->dev,

"can't read from afe /n")

return -ENOMEM

}

*pdata = msgbuf[1]

return 0

}

方法2：

使用SMBUS的框架，其支持Sub Address

在i2c读 *** 作中，直接调用SMBUS架构中的函数i2c_smbus_read_byte_data：

int afe_read_reg(int addr, u8 *pdata)

{

int ret

ret = i2c_smbus_read_byte_data(save_client, addr)

if (ret <0)

return ret

else {

*pdata = (u8)ret

return 0

}

}

然后函数调用顺序是

i2c_smbus_read_byte_data ->i2c_smbus_xfer ->

adapter->algo->smbus_xfer 或 i2c_smbus_xfer_emulated

（1）此处如果你自己的I2C驱动中没有实现

adapter->algo->smbus_xfer

那么就会去调用i2c_smbus_xfer_emulated，其会把I2C的读一个字节的 *** 作，

分成2个message，然后

i2c_smbus_xfer_emulated ->i2c_transfer ->adap->algo->master_xfer(adap,msgs,num)

去调用底层自己的i2c传输的函数master_xfer去实现两个message的传输。

此处要注意的是，如果你的i2C的控制器和i2c设备，支持将此I2C的读一个字节 *** 作分两个message传输，

那么此处此方法也是可以的。

而你的底层的master_xfer函数，只要负责将对应的message发送出去也就可以实现对应的功能了。

否则，就像我此处遇到的，我这里的AFE的i2c控制器，不支持读 *** 作分成两次message，只支持一个I2C message的传输，

所以，只能是在底层特殊处理，将2个message自己整理成一个message，或者是用下面的办法。

（2）自己实现了adapter->algo->smbus_xfer

自己仿照i2c_smbus_xfer_emulated，在具体实现的时候，对于读和写都只是发送一个message，然后让底层代码

adap->algo->master_xfer去处理这个message，实现对应的读和写。

【注意】

1.以上，不论是1还是2，都是在实现了自己I2C驱动底层message传输的基本函数之后，才可以工作的。

而对于这个基本函数，即adap->algo->master_xfer，

都是要在实现的时候，注意上层传递过来的buffer的第一个字节是sub address，第二个字节才是要用于写入或读取的buffer。

2.对于方法2（2），在模拟i2c_smbus_xfer_emulated实现自己的xfer函数的时候，

不能直接调用i2c_transfer，因为i2c_transfer里面，去获得adapter->bus_lock，而i2c_smbus_xfer中，调用adapter->algo->smbus_xfer之前，已经进行了对于adapter->bus_lock锁定，而因此会形成死锁的的，办法是不要再去获得锁，而直接调用adapter->algo->master_xfer即可。

利用Linux中IIC设备子系统移植IIC设备驱动

背景描述

IIC总线在嵌入式系统中应用十分广泛，常见的有eeprom，rtc。一般的处理器会包含IIC的控制器，用来完成IIC时序的控制；另外一方面，由于IIC的时序简单，使用GPIO口来模拟时序也是常见的做法。面对不同的IIC控制器，各种各样的芯片以及linux源码，如何更快做好IIC设备驱动。

问题描述

在我们的方案中，我们会用到eeprom，rtc以及tw2865。由于Hi3520的IIC控制器设计有问题，无法正常使用。而IIC控制器的SDA和SCL管脚正好是和两个GPIO管脚复用的。Hisi将控制gpio来实现IIC的时序，从而对IIC设备进行 *** 作。这种设计方式简单明了，但使用IIC子系统，可以更方便的移植和维护其他的设备驱动。

问题分析

Hisi对于gpio口，rtc芯片以及tw2865的处理方式如下：将gpio口做成一个模块化的驱动，该驱动模拟IIC时序，并向外提供一些函数接口，比如：EXPORT_SYMBOL(gpio_i2c_read_tw2815)等。对于具体的rtc芯片，将其注册为一个misc设备，并利用gpio模块导出的函数进行rtc芯片的配置 *** 作。

其实对于linux-2.6.24\drivers\i2c目录下代码，我们可以加以利用。

Linux的IIC字结构分为三个组成部分：

IIC核心

IIC核心提供了IIC总线驱动和设备驱动的注册、注销方法，IICalgorithm上层的、与具体适配器无关的代码以及探测设备、检测设备地址的上层代码。

IIC总线驱动

IIC总线驱动是对IIC硬件体系结构中适配器端的实现。

IIC设备驱动

IIC设备驱动是对IIC硬件体系总设备端的实现。

我们查看下该目录下的makefile和kconfig：

obj-$(CONFIG_I2C_BOARDINFO) +=i2c-boardinfo.o

obj-$(CONFIG_I2C) += i2c-core.o

obj-$(CONFIG_I2C_CHARDEV) +=i2c-dev.o

obj-y +=busses/ chips/ algos/

i2c-core.c就是IIC核心，buses中的文件是主流处理器中IIC总线的总线驱动，而chips中的文件就是常用芯片的驱动，algos中的文件实现了一些总线适配器的algorithm，其中就包括我们要用到的i2c-algo-bit.c文件。

我们首先利用i2c-gpio.c和i2c-algo-bit.c做好总线驱动。

在i2c-gpio.c中，module_initi2c_gpio_initplatform_driver_probe(&i2c_gpio_driver,i2c_gpio_probe)

将其注册为platform虚拟总线的驱动。

在staticint __init i2c_gpio_probe(struct platform_device *pdev)中，

定义了如下三个结构体：

structi2c_gpio_platform_data *pdata//平台相关的gpio的设置

structi2c_algo_bit_data *bit_data//包含algorithm的具体函数，setor

get SDA和SCL

structi2c_adapter *adap//适配器

i2c_gpio_probe主要做了下面几件事：

填充bit_data结构的各个函数指针，关联到具体的 *** 作SDA和SCl函数。

填充adap结构，adap->algo_data= bit_data

pdata= pdev->dev.platform_data

bit_data->data= pdata

pdev->dev->driver_data= adap

在i2c-core中注册适配器类型。

inti2c_bit_add_numbered_bus(struct i2c_adapter *adap)

在staticint i2c_bit_prepare_bus(struct i2c_adapter *adap)中

adap->algo= &i2c_bit_algo

将i2c_bit_algo与adap关联上。

static const structi2c_algorithm i2c_bit_algo = {

.master_xfer = bit_xfer,

.functionality = bit_func,

}

其中，master_xfer函数指针就是IIC传输函数指针。

I2c-algo-bit.c还实现了IIC开始条件，结束条件的模拟，发送字节，接收字节以及应答位的处理。

i2c-gpio.c中的i2c_gpio_setsda_val等函数是与具体平台gpio相关的。

修改对应arch-hi3520v100目录下的gpio.h中的各个函数，这些函数是通过 *** 作寄存器来控制gpio的方向和值。

在对应mach-hi3520v100中的platform-devices.c中添加如下：

static structi2c_gpio_platform_data pdata = {

.sda_pin = 1<<0,

.sda_is_open_drain = 1,

.scl_pin = 1<<1,

.scl_is_open_drain = 1,

.udelay = 4, /* ~100 kHz */

}

static struct platform_devicehisilicon_i2c_gpio_device = {

.name = "i2c-gpio",

.id = -1,

.dev.platform_data = &pdata,

}

static struct platform_device*hisilicon_plat_devs[] __initdata = {

&hisilicon_i2c_gpio_device,

}

int __inithisilicon_register_platform_devices(void)

{

platform_add_devices(hisilicon_plat_devs,ARRAY_SIZE (hisilicon_plat_devs))

return 0

}

通过platform添加devices和driver，使得pdev->dev.platform_data=pdata

综合上面的过程，我们完成了adapter的注册，并将用gpio口模拟的algorithm与adapter完成了关联。

这样，在rtc-x1205.c中，x1205_attach函数利用i2c核心完成client和adap的关联。

在x1205_probe函数中填充i2c_client结构体，并调用i2c_attach_client通知iic核心。

接着注册rtc驱动。

最后我们要读取时间，就需要构造i2c_msg结构体，如下所示：

struct i2c_msg msgs[] = {

{ client->addr, 0, 2,dt_addr }, /* setup read ptr */

{ client->addr, I2C_M_RD,8, buf }, /* read date */

}

/* read date registers */

if((i2c_transfer(client->adapter, &msgs[0], 2)) != 2) {

dev_err(&client->dev,"%s: read error\n", __FUNCTION__)

return -EIO

}

dt_addr是寄存器的地址，I2C_M_RD表示iicread。

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