完善虚拟的I2C\_Adapter驱动并模拟EEPROM

Posted 韦东山

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了完善虚拟的I2C\_Adapter驱动并模拟EEPROM相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

完善虚拟的I2C_Adapter驱动并模拟EEPROM

参考资料:

  • Linux内核文档:

    • Linux-4.9.88\\Documentation\\devicetree\\bindings\\i2c\\i2c-gpio.txt
    • Linux-5.4\\Documentation\\devicetree\\bindings\\i2c\\i2c-gpio.yaml
  • Linux内核驱动程序:使用GPIO模拟I2C

    • Linux-4.9.88\\drivers\\i2c\\busses\\i2c-gpio.c
    • Linux-5.4\\drivers\\i2c\\busses\\i2c-gpio.c
  • 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

  • 本节视频的代码在GIT仓库里

    • IMX6ULL:doc_and_source_for_drivers\\IMX6ULL\\source\\04_I2C\\06_i2c_adapter_virtual_ok
    • STM32MP157:doc_and_source_for_drivers\\STM32MP157\\source\\A7\\04_I2C\\06_i2c_adapter_virtual_ok

1. 实现master_xfer函数

在虚拟的I2C_Adapter驱动程序里,只要实现了其中的master_xfer函数,这个I2C Adapter就可以使用了。
在master_xfer函数里,我们模拟一个EEPROM,思路如下:

  • 分配一个512自己的buffer,表示EEPROM
  • 对于slave address为0x50的i2c_msg,解析并处理
    • 对于写:把i2c_msg的数据写入buffer
    • 对于读:从buffer中把数据写入i2c_msg
  • 对于slave address为其他值的i2c_msg,返回错误

2. 编程

看视频

3. 上机实验

3.1 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,以前说编译内核/驱动、编译APP的工具链不一样,其实编译APP用的工具链也能用来编译内核。

    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
    

3.2 编译、替换设备树

在设备树根节点下,添加如下代码:

	i2c-bus-virtual {
		 compatible = "100ask,i2c-bus-virtual";
	};
1. STM32MP157
  • 修改arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts,添加如下代码:

    / {
    	i2c-bus-virtual {
    		 compatible = "100ask,i2c-bus-virtual";
    	};
    };
    
  • 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/
    
  • 开发板上挂载NFS文件系统

    • 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
      
  • 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:

    / {
    	i2c-bus-virtual {
    		 compatible = "100ask,i2c-bus-virtual";
    	};
    };
    
  • 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/
    
  • 开发板上挂载NFS文件系统

    • 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
      
    • 更新设备树

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

3.4 编译、安装驱动程序

  • 编译:

    • 在Ubuntu上
    • 修改06_i2c_adapter_virtual_ok中的Makefile,指定内核路径KERN_DIR,在执行make命令即可。
  • 安装:

    • 在开发板上

    • 挂载NFS,复制文件,insmod,类似如下命令:

      mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
      // 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/i2c_adapter_drv.ko
      

3.5 使用i2c-tools测试

在开发板上执行,命令如下:

  • 列出I2C总线

    i2cdetect -l
    

    结果类似下列的信息:

    i2c-1   i2c             21a4000.i2c                             I2C adapter
    i2c-4   i2c             i2c-bus-virtual                         I2C adapter
    i2c-0   i2c             21a0000.i2c                             I2C adapter
    

    注意:不同的板子上,i2c-bus-virtual的总线号可能不一样,上问中总线号是4。

  • 检查虚拟总线下的I2C设备

    // 假设虚拟I2C BUS号为4
    [root@100ask:~]# i2cdetect -y -a 4
         0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
    00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    50: 50 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    70: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
  • 读写模拟的EEPROM

    // 假设虚拟I2C BUS号为4
    [root@100ask:~]# i2cset -f -y 4 0x50 0 0x55   // 往0地址写入0x55
    [root@100ask:~]# i2cget -f -y 4 0x50 0        // 读0地址
    0x55
    

以上是关于完善虚拟的I2C\_Adapter驱动并模拟EEPROM的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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