在linux上怎样增加一个i2c设备

假设手上有一块从淘宝上买来的开发板，我要在开发板的I2C总线上增加一个从设备（如at24c08），那么我要怎样写这个“I2C设备驱动”，让

应用程序可以访问at24c08呢

先来看一个最简单的i2c设备驱动：

static struct i2c_board_info at24cxx_info = { //所支持的i2c设备的列表

I2C_BOARD_INFO("at24c08", 0x50), //一项代表一个支持的设备，它的名字叫做“at24c08”，器件地址是0x50

};

static struct i2c_client at24cxx_client;

static int at24cxx_dev_init(void)

{

struct i2c_adapter i2c_adap; //分配一个适配器的指针

i2c_adap = i2c_get_adapter(0); //调用core层的函数，获得一个i2c总线。这里我们已经知道新增的器件挂接在编号为0的i2c总线上

at24cxx_client = i2c_new_device(i2c_adap, &at24cxx_info); // 把i2c适配器和新增的I2C器件关联起来，这个用了i2c总线0，地址是0x50。这就组成了一个客户端

at24cxx_client i2c_put_adapter(i2c_adap);

return 0;

}

static void at24cxx_dev_exit(void)

{

i2c_unregister_device(at24cxx_client);

}

module_init(at24cxx_dev_init);

module_exit(at24cxx_dev_exit);

从上面的程序可以看到，写一个i2c设备驱动程序，与写普通的字符驱动基本一样。特别之处是它调用了i2c的core层的函数，以获得对i2c总线的控制。因为用的是开发板，板上的与soc芯片（一般来说就是arm的芯片）i2c总线驱动一般都做好了，直接调用core层的函数就可以控制soc的i2c模块了。也就是说，写i2c设备驱动不需要关注arm内部的i2c模块的寄存器，我们需要关注的是设备(at24c08)的寄存器以及它的datasheet对时序的要求。

其实，添加i2c设备的方法很灵活。根据Linux的官方文档《linux-342\Documentation\i2c\instantiating-devices》，添加i2c设备的方法总结有4种：

1 i2c_register_board_info：根据总线编号、设备名字（“at24c08”）、设备地址（0x50）注册一个字符驱动。这种方法最简单、最粗暴，最贴近平时在开片机上开发i2c器件的。

2 i2c_new_device：根据i2c总线的编号，声明一个i2c设备：这种方法就是上面例子用的方法。这种方法也简单，但是需要事先知道器件挂接在哪条总线上。对于设备，还实现知道了设备地址0x50，总线适配器也支持名字为“at24c08”的设备

3 i2c_new_probed_device：

4从用户空间实例化一个器件：这个方法相当智能快速，如下输入指令，即可增加一个i2c设备，同时增加了对应的设备文件。

# echo eeprom 0x50 > /sys/bus/i2c/devices/i2c-3/new_device

根据英文文档的标题，添加i2c设备有称之为“i2c设备的实例化”。

从上述可以知道，在实例化一个i2c设备之前，除了有对应的驱动支持总线外（这里是总线0），还需要有一个驱动使用了总线0发送时序，支持名字为"at24c08"的器件。这个驱动用总线驱动的函数，配置了at24c08的寄存器。

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。

i2c驱动通过设备树注册sys/bus/i2c/drivers下的设备名的方法如下

在没有出现dts之前，linux会将一些板级信息写在arch/arm下和你的板所匹配的c文件里，一般定义一个struct i2c_board_info结构体，将i2c的地址以及i2c的名称信息写入到此结构体中。

在出现了dts之后，为了去耦合，将这些的板级信息全部都定义在设备树中，在移植的时候只要修改设备树的硬件信息即可，设备树信息位于arch/arm/boots/dts中，以i2c设备为例。

将硬件设备添加到设备链表之后，现在就分析内核是怎么向i2c总线动态注册这些设备的。

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