Exynos4412 IIC总线驱动开发（二）—

前面在Exynos4412 IIC总线驱动开发（一）—— IIC 基础概念及驱动架构分析中学习了IIC驱动的架构，下面进入我们的驱动开发过程

首先看一张代码层次图，有助于我们的理解

上面这些代码的展示是告诉我们：linux内核和芯片提供商为我们的的驱动程序提供了 i2c驱动的框架，以及框架底层与硬件相关的代码的实现。

　剩下的就是针对挂载在i2c两线上的i2c设备了device，而编写的即具体设备驱动了，这里的设备就是硬件接口外挂载的设备，而非硬件接口本身（soc硬件接口本身的驱动可以理解为总线驱动）

一、编写驱动需要完成的工作

编写具体的I2C驱动时，工程师需要处理的主要工作如下：

1)、提供I2C适配器的硬件驱动，探测，初始化I2C适配器(如申请I2C的I/O地址和中断号)，驱动CPU控制的I2C适配器从硬件上产生。

2)、提供I2C控制的algorithm, 用具体适配器的xxx_xfer()函数填充i2c_algorithm的master_xfer指针，并把i2c_algorithm指针赋给i2c_adapter的algo指针。

3)、实现I2C设备驱动中的i2c_driver接口，用具体yyy的yyy_probe()，yyy_remove()，yyy_suspend(),yyy_resume()函数指针和i2c_device_id设备ID表赋给i2c_driver的probe,remove,suspend,resume和id_table指针。

4)、实现I2C设备所对应类型的具体驱动，i2c_driver只是实现设备与总线的挂接。

　　上面的工作中前两个属于I2C总线驱动，后面两个属于I2C设备驱动。

二、开发实例

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开发板：Exynos4412-fs4412

Linux 内核版本：Linux 3.14

IIC 从机对象：陀螺仪MPU6050

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1、查看原理图

对应核心板pin

从机地址

可以获取的信息：

1、MPU6050 对应 IIC 通道5；

2、对应中断 EINT27 父节点 GPX3 3

3、因为ad0接地，所以从设备地址0x68

base address 0x138B0000

2、创建设备树节点

通过上面获取的信息，可以写出

[cpp] view plaincopy  
 i2c@138b0000 {  
         #address-cells = <1>;  
         #size-cells = <0>;  
   
         samsung,i2c-sda-delay = <100>;  
         samsung,i2c-max-bus-freq = <20000>;  
         pinctrl-0 = <&i2c5_bus>;  
         pinctrl-names = "default";  
         status = "okay";  
      
         pmu6050-3-asix@68 {  
                compatible = "invense,mpu6050";  
                reg = <0x68>;  
               interrupt-parent = <&gpx3>;  
               interrupts = <3 2>;  
         };  
 };  

3、MPU6050相应寄存器

[cpp] view plaincopy  
 #define SMPLRT_DIV 0x19 //采样率分频，典型值： 0x07(125Hz) */  
 #define CONFIG 0x1A // 低通滤波频率，典型值： 0x06(5Hz) */  
 #define GYRO_CONFIG 0x1B // 陀螺仪自检及测量范围，典型值： 0x18(不自检，2000deg/s) */  
 #define ACCEL_CONFIG 0x1C // 加速计自检、测量范围及高通滤波频率，典型值： 0x01(不自检， 2G， 5Hz) */  
 #define ACCEL_XOUT_H 0x3B // 存储最近的 X 轴、 Y 轴、 Z 轴加速度感应器的测量值 */  
 #define ACCEL_XOUT_L 0x3C  
 #define ACCEL_YOUT_H 0x3D  
 #define ACCEL_YOUT_L 0x3E  
 #define ACCEL_ZOUT_H 0x3F  
 #define ACCEL_ZOUT_L 0x40  
 #define TEMP_OUT_H 0x41 // 存储的最近温度传感器的测量值 */  
 #define TEMP_OUT_L 0x42  
 #define GYRO_XOUT_H 0x43 // 存储最近的 X 轴、 Y 轴、 Z 轴陀螺仪感应器的测量值 */  
 #define GYRO_XOUT_L 0x44  
 #define GYRO_YOUT_H 0x45  
 #define GYRO_YOUT_L 0x46  
 #define GYRO_ZOUT_H 0x47  
 #define GYRO_ZOUT_L 0x48  
 #define PWR_MGMT_1 0x6B // 电源管理，典型值： 0x00(正常启用) */  
 #define WHO_AM_I 0x75 //IIC 地址寄存器(默认数值 0x68，只读) */  

4、具体程序

mpu6050.h

[cpp] view plaincopy  
 #ifndef MPU6050_HHHH  
 #define MPU6050_HHHH  
   
 #define MPU6050_MAGIC 'K'  
   
 union mpu6050_data  
 {  
     struct {  
         unsigned short x;  
         unsigned short y;  
         unsigned short z;  
     }accel;  
     struct {  
         unsigned short x;  
         unsigned short y;  
         unsigned short z;  
     }gyro;  
     unsigned short temp;  
 };  
   
 #define GET_ACCEL _IOR(MPU6050_MAGIC, 0, union mpu6050_data)  
 #define GET_GYRO  _IOR(MPU6050_MAGIC, 1, union mpu6050_data)   
 #define GET_TEMP  _IOR(MPU6050_MAGIC, 2, union mpu6050_data)  
   
 #endif  

i2c_driver

[cpp] view plaincopy  
 #include <linux/kernel.h>  
 #include <linux/module.h>  
 #include <linux/i2c.h>  
 #include <linux/cdev.h>  
 #include <linux/slab.h>  
 #include <linux/fs.h>  
 #include <linux/delay.h>  
   
 #include <asm/uaccess.h>  
   
 #include "mpu6050.h"  
   
 MODULE_LICENSE("GPL");  
   
 #define SMPLRT_DIV      0x19  
 #define CONFIG          0x1A  
 #define GYRO_CONFIG     0x1B  
 #define ACCEL_CONFIG    0x1C  
 #define ACCEL_XOUT_H    0x3B  
 #define ACCEL_XOUT_L    0x3C  
 #define ACCEL_YOUT_H    0x3D  
 #define ACCEL_YOUT_L    0x3E  
 #define ACCEL_ZOUT_H    0x3F  
 #define ACCEL_ZOUT_L    0x40  
 #define TEMP_OUT_H      0x41  
 #define TEMP_OUT_L      0x42  
 #define GYRO_XOUT_H     0x43  
 #define GYRO_XOUT_L     0x44  
 #define GYRO_YOUT_H     0x45  
 #define GYRO_YOUT_L     0x46  
 #define GYRO_ZOUT_H     0x47  
 #define GYRO_ZOUT_L     0x48  
 #define PWR_MGMT_1      0x6B  
   
 #define MPU6050_MAJOR 500  
 #define MPU6050_MINOR 0  
   
 struct mpu6050_device {  
     struct cdev cdev;  
     struct i2c_client *client;  
 };  
 struct mpu6050_device *mpu6050;   
   
 static int mpu6050_read_byte(struct i2c_client *client, unsigned char reg)  
 {  
     int ret;  
   
     char txbuf[1] = { reg };  
     char rxbuf[1];  
   
     struct i2c_msg msg[2] = {  
         {client->addr, 0, 1, txbuf},  
         {client->addr, I2C_M_RD, 1, rxbuf}  
     };  
   
     ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, ARRAY_SIZE(msg));  
     if (ret < 0) {  
         printk("ret = %d\n", ret);  
         return ret;  
     }  
   
     return rxbuf[0];  
 }  
   
 static int mpu6050_write_byte(struct i2c_client *client, unsigned char reg, unsigned char val)  
 {  
     char txbuf[2] = {reg, val};  
   
     struct i2c_msg msg[2] = {  
         {client->addr, 0, 2, txbuf},  
     };  
   
     i2c_transfer(client->adapter, msg, ARRAY_SIZE(msg));  
   
     return 0;  
 }  
   
   
 static int mpu6050_open(struct inode *inode, struct file *file)   
 {  
     return 0;  
 }  
   
 static int mpu6050_release(struct inode *inode, struct file *file)   
 {  
     return 0;  
 }  
   
 static long mpu6050_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)  
 {  
     union mpu6050_data data;  
     struct i2c_client *client = mpu6050->client;  
   
     switch(cmd) {  
     case GET_ACCEL:  
         data.accel.x = mpu6050_read_byte(client, ACCEL_XOUT_L);  
         data.accel.x |= mpu6050_read_byte(client, ACCEL_XOUT_H) << 8;  
   
         data.accel.y = mpu6050_read_byte(client, ACCEL_YOUT_L);  
         data.accel.y |= mpu6050_read_byte(client, ACCEL_YOUT_H) << 8;  
   
         data.accel.z = mpu6050_read_byte(client, ACCEL_ZOUT_L);  
         data.accel.z |= mpu6050_read_byte(client, ACCEL_ZOUT_H) << 8;  
         break;  
   
     case GET_GYRO:  
   
         data.gyro.x = mpu6050_read_byte(client, GYRO_XOUT_L);  
         data.gyro.x |= mpu6050_read_byte(client, GYRO_XOUT_H) << 8;  
   
         data.gyro.y = mpu6050_read_byte(client, GYRO_YOUT_L);  
         data.gyro.y |= mpu6050_read_byte(client, GYRO_YOUT_H) << 8;  
   
         data.gyro.z = mpu6050_read_byte(client, GYRO_ZOUT_L);  
         data.gyro.z |= mpu6050_read_byte(client, GYRO_ZOUT_H) << 8;  
         break;  
   
     case GET_TEMP:    
         data.temp = mpu6050_read_byte(client, TEMP_OUT_L);  
         data.temp |= mpu6050_read_byte(client, TEMP_OUT_H) << 8;  
         break;  
   
     default:  
         printk("invalid argument\n");  
         return -EINVAL;  
     }  
   
     if (copy_to_user((void *)arg, &data, sizeof(data)))  
         return -EFAULT;  
   
     return sizeof(data);  
 }  
   
 struct file_operations mpu6050_fops = {  
     .owner      = THIS_MODULE,  
     .open       = mpu6050_open,  
     .release    = mpu6050_release,  
     .unlocked_ioctl = mpu6050_ioctl,  
 };  
   
 static int mpu6050_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)  
 {  
     int ret;  
     dev_t devno = MKDEV(MPU6050_MAJOR, MPU6050_MINOR);  
     printk("match OK!\n");  
   
     mpu6050 = kzalloc(sizeof(*mpu6050), GFP_KERNEL);  
     if (mpu6050 == NULL) {  
         return -ENOMEM;  
     }  
   
     mpu6050->client = client;  
   
     ret = register_chrdev_region(devno, 1, "mpu6050");  
     if (ret < 0) {  
         printk("failed to register char device region!\n");  
         goto err1;  
     }  
   
     cdev_init(&mpu6050->cdev, &mpu6050_fops);  
     mpu6050->cdev.owner = THIS_MODULE;  
     ret = cdev_add(&mpu6050->cdev, devno, 1);  
     if (ret < 0) {  
         printk("failed to add device\n");  
         goto err2;  
     }  
       
     mpu6050_write_byte(client, PWR_MGMT_1, 0x00);  
     mpu6050_write_byte(client, SMPLRT_DIV, 0x07);  
     mpu6050_write_byte(client, CONFIG, 0x06);  
     mpu6050_write_byte(client, GYRO_CONFIG, 0xF8);  
     mpu6050_write_byte(client, ACCEL_CONFIG, 0x19);  
   
     return 0;  
 err2:  
     unregister_chrdev_region(devno, 1);  
 err1:  
     kfree(mpu6050);  
     return ret;  
 }  
   
 static int mpu6050_remove(struct i2c_client *client)  
 {  
     dev_t devno = MKDEV(MPU6050_MAJOR, MPU6050_MINOR);  
     cdev_del(&mpu6050->cdev);  
     unregister_chrdev_region(devno, 1);  
     kfree(mpu6050);  
   
     return 0;  
 }  
   
 static const struct i2c_device_id mpu6050_id[] = {  
     { "mpu6050", 0},  
     {}  
 };   
   
 static struct of_device_id mpu6050_dt_match[] = {  
     {.compatible = "invense,mpu6050" },  
     {/*northing to be done*/},  
 };  
   
 struct i2c_driver mpu6050_driver = {  
     .driver = {  
         .name           = "mpu6050",  
         .owner          = THIS_MODULE,  
         .of_match_table = of_match_ptr(mpu6050_dt_match),  
     },  
     .probe      = mpu6050_probe,  
     .remove     = mpu6050_remove,  
     .id_table   = mpu6050_id,  
 };  
   
 static init _init mpu6050_init(void)  
 {  
     return i2c_add_driver(&mpu6050_driver);  
 }  
   
 static void _exit mpu6050_exit(void)  
 {  
     return i2c_del_driver(&mpu6050_driver);  
 }  
   
 module_init(&mpu6050_init);  
 module_exit(&mpu6050_exit);  

test.c

[cpp] view plaincopy  
 #include <stdio.h>  
 #include <stdlib.h>  
 #include <unistd.h>  
 #include <fcntl.h>  
 #include <sys/ioctl.h>  
   
 #include "mpu6050.h"  
   
 int main(int argc, const char *argv[])  
 {  
     int fd;  
     union mpu6050_data data;   
       
     fd = open("/dev/mpu6050", O_RDWR);  
     if (fd < 0) {  
         perror("open");  
         exit(1);  
     }  
   
     while(1) {  
         ioctl(fd, GET_ACCEL, &data);  
         printf("acceleration data: x = %04x, y = %04x, z = %04x\n",   
                 data.accel.x, data.accel.y, data.accel.z);  
   
         ioctl(fd, GET_GYRO, &data);  
         printf("gyroscope data: x = %04x, y = %04x, z = %04x\n",   
                 data.accel.x, data.accel.y, data.accel.z);  
   
         sleep(1);  
     }  
   
     close(fd);  
   
     return 0;  
 }  