I2C總線(xiàn)在Linux系統中的驅動(dòng)設計

1 引言
Linux操作系統因具有源代碼公開(kāi)、便于裁減、有廣泛的處理器支持等優(yōu)點(diǎn)，成為當前嵌入式系統的熱門(mén)選擇?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/I2C">I2C總線(xiàn)的鍵盤(pán)擴展設備主要用于滿(mǎn)足嵌入式設備中對多按鍵的需求，驅動(dòng)程序在系統啟動(dòng)時(shí)對硬件進(jìn)行初始化。在系統啟動(dòng)后實(shí)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(pán)掃描管理器件，深入討論如何在嵌入式操作系統ARM Linux中實(shí)現ZLG7290的驅動(dòng)。

2 I2C總線(xiàn)
I2C總線(xiàn)是器件間串行傳輸總線(xiàn)，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(xiàn)接口。I2C總線(xiàn)是由數據線(xiàn)SDA和時(shí)鐘SCL構成的串行總線(xiàn)，可發(fā)送和接收數據，每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的地址識別。I2C總線(xiàn)在傳送數據過(guò)程中共有3種信號：(1)開(kāi)始信號：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開(kāi)始傳送數據。(2)結束信號：SCL為低電平時(shí)，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(fā)送數據的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數據。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號后，等待受控單元發(fā)出應答信號，CPU接收到應答信號后，根據實(shí)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(dòng)模塊的結構
S3C2410A內嵌一個(gè)I2C總線(xiàn)控制器。在Linux操作系統中，該控制器的字符型驅動(dòng)包括4個(gè)模塊：(1)i2c-dev：源程序為i2c-dev．c，I2C總線(xiàn)字符型驅動(dòng)，與具體使用的I2C控制器無(wú)關(guān)。(2)i2c-core：源程序為i2c-core．c，I2C總線(xiàn)操作核心函數，與具體使用的I2C控制器無(wú)關(guān)。(3)i2c-algo-s3c2410：源程序為i2c-algo-s3c2410．c，I2C總線(xiàn)控制器I2C驅動(dòng)算法，與具體的控制器相關(guān)。(4)i2c-s3c2410：源程序為i2c-s3c2410．c，I2C總線(xiàn)控制器硬件抽象層，與具體的控制器相關(guān)。以上4個(gè)模塊依次是底層與上層的關(guān)系，I2C驅動(dòng)模塊的層次結構如圖2所示。

4 驅動(dòng)源文件的編譯
驅動(dòng)源文件包括i2c-algo-s3c2410．c，i2c-dev．c，i2c-core．c，i2c-s3c2410．c4個(gè)源文件。將其編譯為模塊，則產(chǎn)生4個(gè)模塊文件，編譯工作由Makefile文件完成,其文件內容如下：