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15_具体芯片的I2C_Adapter驱动分析

具体芯片的I2C_Adapter驱动分析​

参考资料：

  • Linux内核真正的I2C控制器驱动程序
    • IMX6ULL: Linux-4.9.88/drivers/i2c/busses/i2c-imx.c
    • STM32MP157: Linux-5.4/drivers/i2c/busses/i2c-stm32f7.c
  • 芯片手册
    • IMXX6ULL：IMX6ULLRM.pdf
  • Chapter 31: I2C Controller (I2C)
    • STM32MP157：DM00327659.pdf
  • 52 Inter-integrated circuit (I2C) interface

1. I2C控制器内部结构​

1.1 通用的简化结构​

image-20210315101935654

1.2 IMX6ULL的I2C控制器内部结构​

image-20210315102104730

1.3 STM32MP157的I2C控制器内部结构​

image-20210315102212169

2. I2C控制器操作方法​

  • 使能时钟、设置时钟
  • 发送数据：
    • 把数据写入tx_register，等待中断发生
    • 中断发生后，判断状态：是否发生错误、是否得到回应信号(ACK)
    • 把下一个数据写入tx_register，等待中断：如此循环
  • 接收数据：
    • 设置controller_register，进入接收模式，启动接收，等待中断发生
    • 中断发生后，判断状态，读取rx_register得到数据
    • 如此循环

3. 分析代码​

3.1 设备树​

  • IMX6ULL: arch/arm/boot/dts/imx6ull.dtsi

    i2c1: i2c@021a0000 {
    		#address-cells = <1>;
    		#size-cells = <0>;
    		compatible = "fsl,imx6ul-i2c", "fsl,imx21-i2c";
    		reg = <0x021a0000 0x4000>;
    		interrupts = <GIC_SPI 36 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    		clocks = <&clks IMX6UL_CLK_I2C1>;
    		status = "disabled";   // 在100ask_imx6ull-14x14.dts把它改为了"okay"
    };

  • STM32MP157: arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi

    i2c1: i2c@40012000 {
    		compatible = "st,stm32mp15-i2c";
    		reg = <0x40012000 0x400>;
    		interrupt-names = "event", "error";
    		interrupts-extended = <&exti 21 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
    							  <&intc GIC_SPI 32 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    		clocks = <&rcc I2C1_K>;
    		resets = <&rcc I2C1_R>;
    		#address-cells = <1>;
    		#size-cells = <0>;
    		dmas = <&dmamux1 33 0x400 0x80000001>,
    			   <&dmamux1 34 0x400 0x80000001>;
    		dma-names = "rx", "tx";
    		power-domains = <&pd_core>;
    		st,syscfg-fmp = <&syscfg 0x4 0x1>;
    		wakeup-source;
    		status = "disabled";   // 在stm32mp15xx-100ask.dtsi把它改为了"okay"
    };

3.2 驱动程序分析​

读I2C数据时，要先发出设备地址，这是写操作，然后再发起读操作，涉及写、读操作。所以以读I2C数据为例讲解核心代码。

  • IMX6ULL：函数i2c_imx_xfer分析： image-20210315141442957

  • STM32MP157：函数stm32f7_i2c_xfer分析 这函数完全有驱动程序来驱动：启动传输后，就等待；在中断服务程序里传输下一个数据，知道传输完毕。

    • 启动传输 image-20210315142222638

    • 通过中断进行后续传输 image-20210315144437793