I2C總線在Linux系統中的驅動設計
1 引言
Linux操作系統因具有源代碼公開、便于裁減、有廣泛的處理器支持等優點,成為當前嵌入式系統的熱門選擇?;?a class="contentlabel" href="http://www.j9360.com/news/listbylabel/label/I2C">I2C總線的鍵盤擴展設備主要用于滿足嵌入式設備中對多按鍵的需求,驅動程序在系統啟動時對硬件進行初始化。在系統啟動后實現硬件和應用程序之間的數據交互。針對S3C2410微處理器和鍵盤掃描管理器件,深入討論如何在嵌入式操作系統ARM Linux中實現ZLG7290的驅動。
2 I2C總線
I2C總線是器件間串行傳輸總線,以其規范和帶I2C接口的外圍器件獲得廣泛應用。S3C2410處理器內置有I2C總線接口。I2C總線是由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線,可發送和接收數據,每個器件都有一個唯一的地址識別。I2C總線在傳送數據過程中共有3種信號:(1)開始信號:SCL為高電平時,SDA由高電平向低電平跳變,開始傳送數據。(2)結束信號:SCL為低電平時,SDA由低電平向高電平跳變,結束傳送數據。(3)應答信號:接收數據的IC接收到8 bit數據后,向發送數據的IC發出特定的低電平脈沖,表示已收到數據。CPU向受控單元發出一個信號后,等待受控單元發出應答信號,CPU接收到應答信號后,根據實際情況做出是否繼續傳遞信號的判斷。若未收到應答信號,則判斷為受控單元出現故障。圖1為S3C2410和ZLG7290的連接圖。
3 驅動模塊的結構
S3C2410A內嵌一個I2C總線控制器。在Linux操作系統中,該控制器的字符型驅動包括4個模塊:(1)i2c-dev:源程序為i2c-dev.c,I2C總線字符型驅動,與具體使用的I2C控制器無關。(2)i2c-core:源程序為i2c-core.c,I2C總線操作核心函數,與具體使用的I2C控制器無關。(3)i2c-algo-s3c2410:源程序為i2c-algo-s3c2410.c,I2C總線控制器I2C驅動算法,與具體的控制器相關。(4)i2c-s3c2410:源程序為i2c-s3c2410.c,I2C總線控制器硬件抽象層,與具體的控制器相關。以上4個模塊依次是底層與上層的關系,I2C驅動模塊的層次結構如圖2所示。
4 驅動源文件的編譯
驅動源文件包括i2c-algo-s3c2410.c,i2c-dev.c,i2c-core.c,i2c-s3c2410.c4個源文件。將其編譯為模塊,則產生4個模塊文件,編譯工作由Makefile文件完成,其文件內容如下:
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