linux驅動之i2c子系統mpu6050設備驅動

以下是mpu6050簡單的驅動實現，mpu6050是I2C接口的6軸傳感器，可以作為字符設備注冊到內核，本代碼運行環境是3.4.2內核，4.3.2版本的編譯鏈，12.04版本的Ubuntu，硬件環境是jz2440開發板；

 

按照之前分析的I2C驅動框架，mpu6050驅動主要是實現外設端的驅動，主要是注冊外設到I2C總線，而外設端注冊到I2C總線包括device及driver兩個部分注冊到I2C總線，采用分離的設計思想，詳情見代碼：

 

device注冊到I2C總線：

 

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/slab.h>

static const unsigned short addr_list[] = { 0x50,0x68, I2C_CLIENT_END };
static struct i2c_board_info mpu6050_info = {
    .type = "mpu6050",
};
static struct i2c_client *mpu6050_client;

static int mpu6050dev_init ( void )
{
    struct i2c_adapter *i2c_adap;
    i2c_adap = i2c_get_adapter ( 0 );
    mpu6050_client = i2c_new_probed_device ( i2c_adap, &mpu6050_info, addr_list, NULL );
    i2c_put_adapter ( i2c_adap );

    if ( mpu6050_client )
        return 0;
    else
        return -ENODEV;
}
static void mpu6050dev_exit ( void )
{
    i2c_unregister_device ( mpu6050_client );

}

module_init ( mpu6050dev_init );
module_exit ( mpu6050dev_exit );
MODULE_LICENSE ( "GPL" );

 

注：為實現動態加載驅動模塊，使用了 i2c_new_probed_device  函數，該函數的關鍵作用是在把設備注冊到總線之前，會判斷該設備的地址是否真實有效，或者也可以說是該設備是否真實存在；另外也可以使用i2c_new_device函數來加載一個設備到總線，但是該函數類似I2C總線總force屬性，會強制認為加載的設備地址真實有效，或者是強制認為當前的設備真實存在，  另外在把mpu6050關聯到I2C適配器上時，調用了 i2c_get_adapter ( 0 ) 函數，由於S3C2440只有一個I2C適配器，所以該函數的參數直接寫0，即第一個適配器；

接下來是設備驅動加載到I2C總線：

 

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/cdev.h>

static ssize_t mpu6050_write ( struct file *file, const char __user *buf, size_t, loff_t *offset );
static ssize_t mpu6050_read ( struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset );
static int mpu6050drv_probe ( struct i2c_client *i2c_client, const struct i2c_device_id *i2c_device_id );
static int mpu6050drv_remove ( struct i2c_client *i2c_client );

static struct i2c_device_id mpu6050drv_id =
{
    .name = "mpu6050",
    .driver_data = 0x68,

};

static struct i2c_driver mpu6050drv =
{
    .driver    = {
        .name    = "mympu6050",
        .owner    = THIS_MODULE,
    },
    .probe = mpu6050drv_probe,
    .remove = mpu6050drv_remove,
    .id_table = &mpu6050drv_id,

};

/* 字符設備相關 */
int major = 0;
static struct cdev mpu6050_cdev;
static struct file_operations mpu6050ops =
{
    .owner = THIS_MODULE,
    .read = mpu6050_read,
    .write = mpu6050_write,
};

static struct class *cls;
static ssize_t mpu6050_read ( struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset )
{
    return 0;
}

static ssize_t mpu6050_write ( struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset )
{
    return 0;
}
static int mpu6050drv_probe ( struct i2c_client *i2c_client, const struct i2c_device_id *i2c_device_id )
{
    dev_t dev = 0;
    printk ( "mpu6050drv_probe\r\n" );
#if 0
    /* 把mpu6050當做字符設備注冊到內核 */
    major = register_chrdev ( 0, "mpu6050", &mpu6050ops );
#else
    alloc_chrdev_region ( &dev, 0, 2, "mpu6050_region" );        // 占用2個次設備號
    cdev_init ( &mpu6050_cdev, &mpu6050ops );
    mpu6050_cdev.owner = THIS_MODULE;
    cdev_add ( &mpu6050_cdev, dev, 2 );                            // 占用2個次設備號

#endif

    cls = class_create ( THIS_MODULE, "mpu6050cls" );
    major = MAJOR ( dev );
    device_create ( cls, NULL, MKDEV ( major, 0 ), NULL, "mpu6050" );
//    device_create ( cls, NULL, MKDEV ( major, 1 ), NULL, "mpu6050_2" );


    return 0;
}
static int mpu6050drv_remove ( struct i2c_client *i2c_client )
{
    printk ( "mpu6050drv_remove\r\n" );
    unregister_chrdev_region ( 0, 1 );
    cdev_del ( &mpu6050_cdev );
    device_destroy ( cls, MKDEV ( major, 0 ) );
//    device_destroy ( cls, MKDEV ( major, 1 ) );
    class_destroy ( cls );
    return 0;
}
static int mpu6050_init ( void )
{
    i2c_add_driver ( &mpu6050drv );
    return 0;
}

static void mpu6050_exit ( void )
{
    i2c_del_driver ( &mpu6050drv );

}

module_init ( mpu6050_init );
module_exit ( mpu6050_exit );
MODULE_LICENSE ( "GPL" );

 

當設備加載到I2C總線，外設驅動也加載到總線后，I2Ccore會調用match函數，匹配 mpu6050drv 結構體總 id_table  成員里的name是否和加載的外設名一致，如果一致就會進行綁定，然后調用外設驅動的probe函數，這樣I2C驅動就基本上完成了，接下來就是根據外設的具體情況去處理了，比如如果外設是mpu6050、則當做字符設備注冊到內核，然后編寫讀寫函數，這些就已經不是I2C驅動框架之內的工作了，而是字符設備驅動的范疇了；

本驅動沒有具體去實現mpu6050的讀寫過程，具體的代碼完全可以借用裸機版的代碼，本實例僅供I2C驅動框架參考。