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10_编写设备驱动之i2c_client

编写设备驱动之i2c_client​

参考资料：

  • Linux内核文档:

    • Documentation/i2c/instantiating-devices.rst
    • Documentation/i2c/writing-clients.rst

  • Linux内核驱动程序示例:

    • drivers/eeprom/at24.c

  • 本节代码：GIT仓库中

    • IMX6ULL/source/04_I2C/03_ap3216c_ok

    • STM32MP157/source/A7/04_I2C/03_ap3216c_ok

1. I2C总线-设备-驱动模型​

image-20210227151413993

2. 编译i2c_driver​

  • 增加Makefile

  • 设置工具链

    • IMX6ULL

      export ARCH=arm
      export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
      export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

    • STM32MP157

      source /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/openstlinux_eglfs-linux-gnueabi/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi
      export ARCH=arm
      export CROSS_COMPILE=arm-ostl-linux-gnueabi-

  • 编译

3. 编写测试程序​

  • 编程

  • 设置工具链

    • IMX6ULL

      export ARCH=arm
      export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
      export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

    • STM32MP157 注意：对于STM32MP157，编译内核/驱动、编译APP的工具链不一样

      export ARCH=arm
      export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
      export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin

  • 编译

    // imx6ull
    arm-linux-gnueabihf-gcc -o ap3216c_drv_test ap3216c_drv_test.c

    // stm32mp157
    arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o ap3216c_drv_test ap3216c_drv_test.c

4. 多种方法生成i2c_client并测试​

4.1 在用户态生成​

示例：

// 在I2C BUS0下创建i2c_client
# echo ap3216c 0x1e > /sys/bus/i2c/devices/i2c-0/new_device

// 删除i2c_client
# echo 0x1e > /sys/bus/i2c/devices/i2c-0/delete_device

4.2 编写代码​

  • i2c_new_device
  • i2c_new_probed_device
  • i2c_register_board_info
    • 内核没有EXPORT_SYMBOL(i2c_register_board_info)
    • 使用这个函数的驱动必须编进内核里去

4.3 使用设备树生成​

在某个I2C控制器的节点下，添加如下代码：

		ap3216c@1e {
			compatible = "lite-on,ap3216c";
			reg = <0x1e>;
		};
1. STM32MP157​

  • 修改arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts，添加如下代码：

    &i2c1 {
    		ap3216c@1e {
    			compatible = "lite-on,ap3216c";
    			reg = <0x1e>;
    		};
    };

注意：设备树里i2c1就是I2C BUS0。

  • 编译设备树： 在Ubuntu的STM32MP157内核目录下执行如下命令, 得到设备树文件：arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb

    make dtbs

  • 复制到NFS目录：

    $ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/

  • 确定设备树分区挂载在哪里

由于版本变化，STM32MP157单板上烧录的系统可能有细微差别。 在开发板上执行cat /proc/mounts后，可以得到两种结果(见下图)：

  • mmcblk2p2分区挂载在/boot目录下(下图左边)：无需特殊操作，下面把文件复制到/boot目录即可

  • mmcblk2p2挂载在/mnt目录下(下图右边)

    • 在视频里、后面文档里，都是更新/boot目录下的文件，所以要先执行以下命令重新挂载：
      • mount /dev/mmcblk2p2 /boot

    • 更新设备树

      [root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot
      [root@100ask:~]# sync

  • 重启开发板

2. IMX6ULL​

  • 修改arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts，添加如下代码：

    &i2c1 {
    		ap3216c@1e {
    			compatible = "lite-on,ap3216c";
    			reg = <0x1e>;
    		};
    };

注意：设备树里i2c1就是I2C BUS0。

  • 编译设备树： 在Ubuntu的IMX6ULL内核目录下执行如下命令, 得到设备树文件：arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb

    make dtbs

  • 复制到NFS目录：

    $ cp arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb ~/nfs_rootfs/

  • 更新设备树

    [root@100ask:~]# cp /mnt/100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
    [root@100ask:~]# sync

  • 重启开发板

4.4 上机测试​

以下命令在开发板中执行。

  • 挂载NFS

    • vmware使用NAT(假设windowsIP为192.168.1.100)

      [root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999 
      192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt

    • vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为192.168.1.137

      [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt

  • 复制、执行程序

    看视频。

    • 先安装i2c_driver驱动

      // 对于IMX6ULL，想看到驱动打印信息，需要先执行
      echo "7 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk

      insmod /mnt/ap3216c_drv.ko

    • 在生成i2c_client 有3种方法，前面介绍了：用户态生成、安装ap3216c_client驱动、使用设备树

    • 执行测试程序

      [root@100ask:~]# /mnt/ap3216c_drv_test
      APP read : 01 00 00 00 8f bf