Linux驅(qū)動開發(fā)-編寫(EEPROM)AT24C02驅(qū)動

【摘要】 AT24C02是IIC接口的EEPROM存儲芯片，這顆芯片非常經(jīng)典，百度搜索可以找到非常多的資料，大多都是51、STM32單片機的示例代碼，大多采用模擬時序、裸機系統(tǒng)運行。當前文章介紹在Linux系統(tǒng)里如何編寫AT24C02的驅(qū)動，并且在應(yīng)用層完成驅(qū)動讀寫測試，將AT24C02的存儲空間映射成文件，在應(yīng)用層，用戶可以直接將AT24C02當做一個普通文件的形式進行讀寫，偏移文件指針；在Linux內(nèi)核

1. 前言

AT24C02是IIC接口的EEPROM存儲芯片，這顆芯片非常經(jīng)典，百度搜索可以找到非常多的資料，大多都是51、STM32單片機的示例代碼，大多采用模擬時序、裸機系統(tǒng)運行。當前文章介紹在Linux系統(tǒng)里如何編寫AT24C02的驅(qū)動，并且在應(yīng)用層完成驅(qū)動讀寫測試，將AT24C02的存儲空間映射成文件，在應(yīng)用層，用戶可以直接將AT24C02當做一個普通文件的形式進行讀寫，偏移文件指針；在Linux內(nèi)核里有一套標準的IIC子系統(tǒng)框架專門讀寫IIC接口設(shè)備，采用平臺設(shè)備模型框架，編寫驅(qū)動非常方便。

當前開發(fā)板采用友善之臂的Tiny4412，CPU是三星的EXYNOS4412，4412是三星的第一款四核處理器，主頻是1.5GHZ，穩(wěn)定頻率是1.4GHZ。

2. 硬件原理圖

當前的開發(fā)板上自帶了一顆EEPROM存儲芯片(具體型號是24AA025E48，代碼與AT24C02一樣的)，原理圖如下:

自帶的內(nèi)核里沒有內(nèi)置EEPROM的驅(qū)動:

存儲芯片的數(shù)據(jù)手冊介紹:

設(shè)備地址:

寫字節(jié)、頁寫時序:

讀數(shù)據(jù)時序:

3. 示例代碼

3.1 EEPROM驅(qū)動端代碼

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
static struct work_struct work;
static struct i2c_client *eeprom_client;

#define MAX_SIZE 255  //EEPROM大小
#define EEPROM_PAGE  16 //頁字節(jié)大小

static u8 eeprom_buff[255];
static int tiny4412_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk("tiny4412_open-->ok\n");
	return 0;
}

static ssize_t tiny4412_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *seek)
{	
	unsigned long err;
	//判斷位置是否超出范圍
	if(*seek+size>MAX_SIZE)
	{
		size=MAX_SIZE-*seek;
	}
	//讀取數(shù)據(jù)
	i2c_smbus_read_i2c_block_data(eeprom_client,*seek,size,eeprom_buff);
	err=copy_to_user(buf,eeprom_buff,size);
	if(err!=0)return -1;
	*seek+=size;
	return size;
}

static ssize_t tiny4412_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *seek)
{
	size_t write_ok_cnt=0;
	unsigned long err;
	err=copy_from_user(eeprom_buff,buf,size);
	if(err!=0)return -1;
	//判斷位置是否超出范圍
	if(*seek+size>MAX_SIZE)
	{
		size=MAX_SIZE-*seek;
	}
	
	int write_byte=0;
	u8 *write_p=eeprom_buff;
	while(1)
	{
		if(size>EEPROM_PAGE)
		{
			write_byte=EEPROM_PAGE;
			size-=EEPROM_PAGE;
		}
		else
		{
			write_byte=size;
		}
		
		//寫數(shù)據(jù)
		i2c_smbus_write_i2c_block_data(eeprom_client,*seek,write_byte,write_p);
		*seek+=write_byte;
		write_p+=write_byte;
		write_ok_cnt+=write_byte;  //記錄寫成功的字節(jié)數(shù)
		//等待寫完成
		msleep(10);
		if(write_byte==size)break; //寫完畢
	}
	return write_ok_cnt;
}

/*
filp:待操作的設(shè)備文件file結(jié)構(gòu)體指針
off:待操作的定位偏移值(可正可負)
whence:待操作的定位起始位置
返回：返回移位后的新文件讀、寫位置，并且新位置總為正值
定位起始位置
  SEEK_SET:0，表示文件開頭
  SEEK_CUR:1，表示當前位置
  SEEK_END:2，表示文件尾
*/
static loff_t tiny4412_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence)
{
	loff_t newpos = 0;
	switch(whence)
	{
		case SEEK_SET:
			newpos = offset;
			break;
		case SEEK_CUR:
			newpos = filp->f_pos + offset;
			break;
		case SEEK_END:
			if(MAX_SIZE+offset>=MAX_SIZE)
			{
				newpos=MAX_SIZE;
			}
			else
			{
				newpos = MAX_SIZE + offset;
			}
			break;
		default:
			return -EINVAL;//無效的參數(shù)
	}
	filp->f_pos = newpos;
	return newpos;
}

static int tiny4412_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk("tiny4412_release-->ok\n");
	return 0;
}

static struct file_operations fops=
{
	.open=tiny4412_open,
	.read=tiny4412_read,
	.write=tiny4412_write,
	.release=tiny4412_release,
	.llseek=tiny4412_llseek
};

/*
Linux內(nèi)核管理驅(qū)動---設(shè)備號
設(shè)備號是一個unsigned int 的變量--32位。
設(shè)備號=主設(shè)備號+次設(shè)備號
*/
static struct miscdevice misc=
{
	.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,  /*次設(shè)備號填255表示自動分配     主設(shè)備號固定為10*/
	.name = "tiny4412_eeprom",  /*/dev目錄下文件名稱*/
	.fops = &fops, /*文件操作接口*/
};
static int tiny4412_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *device_id)
{
	printk("probe調(diào)用成功:%#X\n",client->addr);
	eeprom_client=client;
	
	/*1. 雜項設(shè)備的注冊函數(shù)*/
	misc_register(&misc);
	
	return 0;
}

static int tiny4412_remove(struct i2c_client *client)
{
	/*2. 雜項設(shè)備的注銷函數(shù)*/
	misc_deregister(&misc);
	printk("remove調(diào)用成功.\n");
	return 0;
}

static struct i2c_device_id id_table[]=
{
	{"tiny4412_eeprom",0},
	{}
};

static struct i2c_driver drv=
{
	.probe=tiny4412_probe,
	.remove=tiny4412_remove,
	.driver=
	{
		.name="eeprom_iic"
	},
	.id_table=id_table
};

static int __init tiny4412_drv_init(void)
{	
	/*注冊IIC驅(qū)動端*/
	i2c_add_driver(&drv);
    printk("IIC驅(qū)動端: 驅(qū)動安裝成功\n");
    return 0;
}

static void __exit tiny4412_drv_cleanup(void)
{
	/*注銷IIC驅(qū)動端*/
	i2c_del_driver(&drv);
    printk("IIC驅(qū)動端: 驅(qū)動卸載成功\n");
}

module_init(tiny4412_drv_init);    /*驅(qū)動入口--安裝驅(qū)動的時候執(zhí)行*/
module_exit(tiny4412_drv_cleanup); /*驅(qū)動出口--卸載驅(qū)動的時候執(zhí)行*/

MODULE_LICENSE("GPL");  /*設(shè)置模塊的許可證--GPL*/

3.2 EEPROM設(shè)備端代碼

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

static struct i2c_client *i2c_dev=NULL;
static struct i2c_adapter *adap=NULL;
static struct i2c_board_info info=
{
	.type="tiny4412_eeprom",
	.addr=0x50, /*設(shè)備地址*/
};

static int __init tiny4412_drv_init(void)
{	
	/*根據(jù)總線編號獲取是適配器*/
	adap=i2c_get_adapter(0);
	/*注冊IIC設(shè)備端*/
	i2c_dev=i2c_new_device(adap,&info);
    printk("IIC設(shè)備端: 驅(qū)動安裝成功\n");
    return 0;
}

static void __exit tiny4412_drv_cleanup(void)
{
	/*注銷IIC設(shè)備*/
	i2c_unregister_device(i2c_dev);
	i2c_put_adapter(adap);
    printk("IIC設(shè)備端: 驅(qū)動卸載成功\n");
}

module_init(tiny4412_drv_init);    /*驅(qū)動入口--安裝驅(qū)動的時候執(zhí)行*/
module_exit(tiny4412_drv_cleanup); /*驅(qū)動出口--卸載驅(qū)動的時候執(zhí)行*/

MODULE_LICENSE("GPL");  /*設(shè)置模塊的許可證--GPL*/

3.3 應(yīng)用層測試代碼

#include 
#include 
#include 
#include 

#define EEPROM_DEV "/dev/tiny4412_eeprom"

int main(int argc,char **argv)
{
    /*1. 打開設(shè)備文件*/
    int fd=open(EEPROM_DEV,O_RDWR);
    if(fd<0)
    {
        printf("%s 設(shè)備驅(qū)動打開失敗.\n",EEPROM_DEV);
        return 0;
	}
    /*3.讀寫數(shù)據(jù)*/
	unsigned char buff[255];
	int cnt;
	int i;
	for(i=0;i<255;i++)buff[i]=i;
	cnt=write(fd,buff,255);
    printf("write成功:%d Byte\n",cnt);
	
	//偏移文件指針
	lseek(fd,SEEK_SET,0);
	
	unsigned char buff_r[255];
	cnt=read(fd,buff_r,255);
	printf("read成功:%d Byte\n",cnt);
	for(i=0;i;i++)>