51304485-150 MC-PDIX02內(nèi)核中I2C相關(guān)代碼可以分為三個(gè)層次： 1. I2C core框架：提供了核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和相關(guān)接口函數(shù)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)I2C適配器驅(qū)動(dòng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)的注冊(cè)、注銷管理，以及I2C通信方法上層的、與具體適配器無(wú)關(guān)的代碼，為系統(tǒng)中每個(gè)I2C總線增加相應(yīng)的讀寫(xiě)方法。

51304485-150 MC-PDIX02總線適配器驅(qū)動(dòng)：定義描述具體I2C總線適配器的i2c_adapter數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)在具體I2C適配器上的I2C總線通信方法，并由i2c_algorithm數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。

3. I2C 設(shè)備驅(qū)動(dòng)：定義描述具體設(shè)備的i2c_client和可能的私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、借助I2C core提供的函數(shù)接口完成設(shè)備在內(nèi)核的注冊(cè)，并實(shí)現(xiàn)具體的功能，包括read, write以及ioctl等對(duì)用戶層操作的接口。 總體而言，Linux中I2C總線的驅(qū)動(dòng)分為兩個(gè)部分：總線驅(qū)動(dòng)（BUS）和設(shè)備驅(qū)動(dòng)（DEVICE）。

51304485-150 MC-PDIX02總線適配器驅(qū)動(dòng)完成了硬件上的主機(jī)總線驅(qū)動(dòng)（BUS），而I2C driver則實(shí)現(xiàn)了從機(jī)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。在設(shè)計(jì)中，I2C core提供的接口是統(tǒng)一的，不需要修改，我們只需要實(shí)現(xiàn)特定I2C總線適配器驅(qū)動(dòng)和I2C設(shè)備驅(qū)動(dòng)，這樣大大提高了系統(tǒng)的可移植性。 筆者在某個(gè)產(chǎn)品中曾用AT91RM9200和X1227構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)的時(shí)鐘模塊。在該設(shè)計(jì)中，AT91RM9200作為I2C的主機(jī)部分，X1227作為從機(jī)。下面以此為例，具體介紹這兩部分驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。 

51304485-150 MC-PDIX02總線驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn) 

51304485-150 MC-PDIX02是ARM920T處理器，它提供標(biāo)準(zhǔn)的兩線接口TWI，即I2C接口，主機(jī)工作模式。通過(guò)TWI 控制寄存器TWI_CR設(shè)置I2C工作模式和狀態(tài)。時(shí)鐘由寄存器TWI_CWGR中編程值產(chǎn)生。該寄存器定義了TWCK 信號(hào)，使接口適應(yīng)寬范圍時(shí)鐘。 具體在linux中AT91RM9200 I2C總線適配器驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，首先初始化AT91RM9200 I2C的工作模式，然后裝載I2C總線驅(qū)動(dòng)，這需要兩個(gè)結(jié)構(gòu)模塊來(lái)描述：struct i2c_adapter和struct i2c_algorithm。 

51304485-150 MC-PDIX02從機(jī)地址后的位表示傳輸方向（寫(xiě)或讀）。該位為0，說(shuō)明是寫(xiě)操作（發(fā)送操作）；若該位為1，說(shuō)明為數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求（ 接收操作）。TWI 傳輸要求從機(jī)每收到一個(gè)字節(jié)后均要給出應(yīng)答。在應(yīng)答時(shí)鐘脈沖中，主機(jī)釋放數(shù)據(jù)線（HIGH），將從機(jī)拉低以產(chǎn)生應(yīng)答。51304485-150 MC-PDIX02主機(jī)在該時(shí)鐘脈沖中輪詢數(shù)據(jù)線，可使用輪詢或中斷方式來(lái)檢驗(yàn)狀態(tài)位。若從機(jī)未應(yīng)答該字節(jié)，將置位狀態(tài)寄存器TWI_SR的NAK 位。 寫(xiě)操作則發(fā)送數(shù)據(jù)至保持寄存器TWI_THR，設(shè)置TWI_CR的START 位以啟動(dòng)傳輸。數(shù)據(jù)在內(nèi)部移位寄存器中移位，當(dāng)檢測(cè)到應(yīng)答，TXRDY位置位，直到TWI_THR中有新數(shù)據(jù)寫(xiě)入，才清除該位。主機(jī)產(chǎn)生STOP 狀態(tài)來(lái)結(jié)束傳輸。

設(shè)置START 后開(kāi)始讀序列。當(dāng)狀態(tài)寄存器中RXRDY 位置位時(shí)，接收保持寄存器（TWI_RHR）以收到一個(gè)字符。當(dāng)讀TWI_RHR 時(shí)RXRDY 位復(fù)位。 TWI接口可執(zhí)行多種傳輸格式：7位從機(jī)地址和10位從機(jī)地址。通過(guò)主機(jī)模式寄存器TWI_MMR配置三個(gè)內(nèi)部地址字節(jié)。若從機(jī)僅支持7 位地址，IADRSZ 必須置為0。若從機(jī)地址大于7 位，用戶必須配置地址大小IADRSZ 并在內(nèi)部地址寄存器TWI_IADR中設(shè)置其他從機(jī)地址位。

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