I2C協議及其原始碼跟進

（一）I2C協議簡介

I2C協議特點：

I2C匯流排示意圖

1.它是飛利浦公司生產的一種串列埠協議；

2.它是兩根線傳輸的SDA,SCl資料時鐘線；

3.兩根線上必須要由上拉電阻；（上拉電阻的作用是將不確定的訊號通過一個電阻與電源相連，固定在高電平，同時起到限流的作用。）

4.可以掛多個裝置，採用的是主從模式；

5.I2C的時鐘都是由主機產生的；

6.半雙工通訊方式（SPI全雙工的，四根線，序列的）；

7.速度問題，低速模式：100K/s全速模式：400k/s高速模式：3.4M/s（SPI的速度一般在10M左右）；

8.真正的多主機匯流排；

9.序列8位雙向傳輸，先傳高位再傳低位；

I2C時序圖規定：

I2C一般是有7位/10位定址的；

①I2C起始和停止訊號

起始訊號：在SCL線是高電平時SDA線從高電平向低電平切換；

停止訊號：當SCL線是高電平時SDA線由低電平向高電平切換。

②資料的有效性

在SCL線為高電平時，SDA線上的資料保持穩定，也就是說SDA線的高低改變只能是在SCL線為低時，當然起停訊號不在此列。

③響應問題

第九個電平的低電平期間，主機會將SDA線拉低，第九個高電平期間，從機將SDA線拉低，同時主機將檢測SDA是為0還是為1，為零表示有響應，否則無響應。

I2C傳送資料，讀寫操作

“0”為寫，“1”為讀，寫操作是直接先寫地址再寫資料，讀操作是先寫地址再改為讀，再讀取資料

（二）I2C層次架構

瞭解完了I2C協議的一些規定及特點之後，然後進入Linux核心原始碼（Linux-2.6.22.6）跟進階段。我們知道I2C驅動總共分為三層，I2C匯流排介面卡驅動層，裝置驅動層，I2C核心層。I2C框架關係圖如下：

匯流排介面卡驅動層是一個平臺裝置驅動（platform-device-driver），對應的是控制器的驅動，它分為I2C控制器驅動（i2c-s3c2410.c檔案中）和裝置資源（在devs.c檔案中宣告資源，在mach-smdk2410.c中註冊資源），對應一個虛擬匯流排將它們掛接起來，定義描述具體i2c匯流排介面卡的i2c_adapter資料結構、實現在具體

裝置驅動層是對於具體裝置的一個驅動比如eeprom驅動（在eeprom.c檔案中），由I2C匯流排將驅動與控制器掛接起來；定義描述具體裝置的i2c_client和可能的私有資料結構、藉助i2c框架的i2c_probe函式實現註冊裝置的attach_adapter方法、提供裝置可能使用的地址範圍、以及裝置地址檢測成功後建立i2c_client資料結構的回撥函式。

I2C核心層（在i2c-core.c和i2c.h中）就類似於一個封裝起來的函式庫，它提供公用的結構體，提供註冊和登出的介面，提供公用或者轉接函式，起一個上下層承接的作用。

還有一個分離出來東西i2c-dev.c檔案，i2c-dev模組為系統中所有的i2c介面卡建立相應的/dev/i2c/%d字元裝置節點，並註冊裝置訪問方法，從而使得使用者程序可以訪問該i2c總線上的裝置。它包含對I2C介面卡申請主裝置號（核心中已規定#defineI2C_MAJOR 89）和建立裝置類以及對裝置的操作方法file_operations（也就是找到對應的adapter和client並作相應操作），主裝置號的申請放這裡是因為可以有多條I2C匯流排所以以主次裝置號表示，而不是有一個申請一個，浪費系統資源。