MPU6050带字符驱动的i2c从设备驱动1

Posted 2020-10-05 张鹏的博客

开干：

1、闲言碎语

这个驱动，越写觉的越简单，入门难，入门之后感觉还好。Linux开发还是比较友好的。

2、编写MPU6050带字符驱动的i2c从设备驱动

要实现的功能就是，将MPU6050作为字符驱动，在应用层，对其进行读数据。实现简单的功能。在前面的分析和实践中，可以看到实现字符驱动主要是实现file_operation中的方法，注册初始化cdev，让cdev和file_opration产生联系，字符驱动的初始化通过module_init来声明。实现i2c从设备驱动，主要是i2c_client和i2c_driver通过名字匹配，然后调用probe函数对设备进行初始化。那么，实现字符驱动的i2c从设备驱动，其实就是在i2c从设备驱动中添加字符驱动操作方法，从而在/dev中产生设备节点，让用户可以通过Linux application的API对其进行操作。

本文实现了带字符驱动的i2c从设备驱动，然后编写了用户层测试程序，测试结果正确。下面对部分代码进行分析。

定义i2c_driver，file_operations，

static struct i2c_driver mpu6xxx_driver = {

.driver = {

.name = "mpu6xxx",

.owner = THIS_MODULE,

},

.class = I2C_CLASS_HWMON,

.id_table = mpu6xxx_ids,

.probe = mpu6xxx_probe,

.remove = mpu6xxx_remove,

};

主要实现其中的probe函数。

struct file_operations mpu6xxx_fops = {

owner : THIS_MODULE,

unlocked_ioctl : mpu6xxx_ioctl,

open : mpu6xxx_open,

release : mpu6xxx_release,

};

主要实现其中的ioctl函数。

probe函数实现：

static int mpu6xxx_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id){

u16 version;

int result,retval = -1;

struct mpu6xxx_data *mpu6xxx;

dev_t dev;

printk(KERN_DEBUG "mpu6xxx driver probe... \n");

if(!i2c_check_functionality(client->adapter, I2C_FUNC_I2C)){

retval = -EINVAL;

goto failed;

} //核查i2c驱动

mpu6xxx = kzalloc(sizeof(struct mpu6xxx_data),GFP_KERNEL);

//分配用户数据

if(!mpu6xxx)

{

retval = -ENOMEM;

goto failed;

}

memset(&mpu6xxx->gyro,0,sizeof(struct sub_sensor));

memset(&mpu6xxx->accel,0,sizeof(struct sub_sensor));

mutex_init(&mpu6xxx->lock);

mpu6xxx->client = client;

i2c_set_clientdata(client,mpu6xxx); //用来在驱动中获取数据

this_client = client;

version = i2c_smbus_read_byte_data(client,MPU6050_REG_WHO_AM_I);

if(version != 0x70)

{

printk("error retval %d , version %.2x \n",retval , version);

retval = -2;

goto failed;

}

//检查version

result = alloc_chrdev_region(&dev,this_major,1,"mpu6xxx");

if(result < 0)

{

retval = result;

goto failed;

}

this_major = MAJOR(dev);

cdev_init(&mpu6xxx->cdev,&mpu6xxx_fops);

mpu6xxx->cdev.owner = THIS_MODULE;

result = cdev_add(&mpu6xxx->cdev,dev,1);

if(result)

{

retval = result;

goto failed;

}

mpu_cls = class_create(THIS_MODULE,"mpu6xxx");

if(IS_ERR(mpu_cls))

{

retval = -3;

goto failed;

}

mpu_device = device_create(mpu_cls,NULL,dev,NULL,"mpu6xxx");

if(IS_ERR(mpu_device))

{

class_destroy(mpu_cls);

}

//注册cdev，以及在/dev中产生节点

mpu6xxx_reset(mpu6xxx);

mpu6xxx_disable(mpu6xxx);

retval = 0;

printk(KERN_DEBUG "mpuxxx probe succeed...\n");

return retval;

failed:

return retval;

};

ioctl实现：

static int mpu6xxx_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,unsigned long arg)

{

int re = -1;

void __user *argp = (void __user *)arg;

struct mpu6xxx_data *mpu6xxx = i2c_get_clientdata(this_client);

printk("ioctl ... cmd %d mpucmd %d BUFFERSIZE %d\n",cmd,MPU_IOCTL_GETGYRO,BUFFERSIZE);

switch(cmd)

{

case MPU_IOCTL_GETGYRO:

// ioctl这个cmd码，可以参考博客http://blog.csdn.net/shanshanpt/article/details/19897897

mutex_lock(&(mpu6xxx->lock) ); //通过互斥操作来避免频繁读写

re = mpu6xxx_read_data(mpu6xxx,0);

if(re != 0) return re;

printk("x : %d \n", mpu6xxx->gyro.x.value);

if(copy_to_user(argp,&mpu6xxx->gyro,sizeof(struct sub_sensor))) //将数据拷贝到用户空间

{

printk("failed copy data .. \n");

mutex_unlock(&mpu6xxx->lock);

return -EFAULT;

}

printk("ioctl succed...\n");

mutex_unlock(&mpu6xxx->lock);

break ;

case MPU_IOCTL_GETACCEL:

mutex_lock(&(mpu6xxx->lock) );

re = mpu6xxx_read_data(mpu6xxx,1);

if(re != 0) return re;

if(copy_to_user(argp,&mpu6xxx->accel,sizeof(struct sub_sensor)))

{

mutex_unlock(&(mpu6xxx->lock) );

printk("failed copy data .. \n");

return -EFAULT;

}

mutex_unlock(&(mpu6xxx->lock) );

break;

default: break;

}

return 0;

}

驱动加载结果：

应用层代码结果：

在动6050时，数据会变动。并且数据大小正常。