1.原理概述
2.I2C总线驱动概述
I2C总线驱动是I2C适配器的软件实现，提供I2C适配器与从设备间完成数据通信的能力，比如起始，停止，应答信号和MasterXfer的实现函数。驱动程序包含初始化I2C总线控制器__i2cHwInit函数，操作函数集（总线传输__i2cTransfer函数,总线控制__i2cMasterCtl函数）。
3.Imx6ul控制器的硬件描述
imx6ul处理器内部集成了一个I2C控制器，通过五个寄存器来进行控制：
I2Cx_IADR I2C地址寄存器
I2Cx_IFDR I2C分频寄存器
I2Cx_I2CR I2C控制寄存器
I2Cx_I2SR I2C状态寄存器
I2Cx_I2DR I2C数据寄存器
通过I2Cx_I2CR,I2Cx_IFDR,I2Cx_I2DR，I2Cx_IADR寄存器操作，可在I2C总线上产生开始位、停止位、数据和地址，而传输的状态则通过I2Cx_I2SR寄存器来获取。
4.I2C总线传输编程状态图
图 21 I2C编程状态
5.技术实现
6.I2C总线驱动框架
imx6ul的I2C总线驱动代码在bspimx6ul/driver_module/iic_drv/src/目录下，如图 31所示：
图 31 I2C总线驱动目录
imx6ul的I2C总线驱动代码在bspimx6ul/driver_module/iic_drv/src/目录下，如__所示：
I2C总线驱动实现基本功能，只要实现如图 32中的四个函数即可。
图 32 I2C总线驱动四个基本函数
7.函数i2cBusCreate
该函数初始化目标电路板i2c总线系统，调用i2cBusFuns函数初始化相应I2C总线系统并创建对应I2C适配器。根据在bspimx6ul/bsp/SylixOS/bsp/ulevk_board/bspboard.h中的I2C配置，初始化相应的I2C总线。
8.函数i2cBusFuns
该函数用于初始化 i2c 总线并获取操作函数集，主要包括了设置芯片管脚复用__i2cIomuxConfig函数，初始化I2C控制器__i2cInit函数，返回操作函数集（总线传输Transfer函数,总线控制MasterCtl函数）。
9.函数__i2cInit
该函数用于初始化I2C控制器，主要包括了初始化I2C使用的信号量，设置时钟频率，指定作从设备时的地址。
10.函数__i2cTransfer
该函数为I2C传输函数，用于在I2C总线上传输和接收数据。
11.驱动程序框架
整个驱动程序的框架如图 33所示：
图 33 驱动程序流程框架
12.BSP中驱动配置
根据imx6ul相关芯片手册，配置寄存器地址并定义I2C通道相关信息结构。如图 34所示：
图 34 I2C通道信息
13.代码实现
14.I2C总线驱动代码
15.i2cBusCreate，i2cBusFuncs的具体实现
VOID i2cBusCreate (VOID)
{
/*
* 打开I2Cx的总线驱动配置，在bspimx6ul/bsp/SylixOS/bsp/ulevk_board/bspboard.h文件中配置
*/
……
#ifdef CONFIG_BSP_I2C0
pI2cFuncs = i2cBusFuns(0); /* 创建 i2c0总线适配器 */
if (pI2cFuncs) {
API_I2cAdapterCreate("/bus/i2c/0", pI2cFuncs, 10, 1);
}
#endif
……
}
PLW_I2C_FUNCS i2cBusFuns (UINT uiChannel)
{
/*
* 设置芯片管脚分配，SylixOS 计数从零开始，而 IMX6UL 手册是从 1 开始，需要注意
*/
__i2cIomuxConfig(uiChannel);
/*
* 初始化控制器
*/
if (__i2cInit(&__Gimx6ulI2cChannels[uiChannel]) != ERROR_NONE) {
return (LW_NULL);
}
/*
* 返回操作函数集
*/
return (&__Gimx6ulI2cFuncs[uiChannel]);
}
16.__i2cIomuxConfig的具体实现
static VOID __i2cIomuxConfig (UINT uiChannel)
{
……
case 0: /* i2c1的管脚复用 */
IomuxConfig(__I2C1_SCL_REG,
__I2C1_SCL_MASK,
__I2C1_SCL_VAL);
IomuxConfig(__I2C1_SDA_REG,
__I2C1_SDA_MASK,
__I2C1_SDA_VAL);
break;
……
}
17.__i2cInit，__i2cHwInit的具体实现
static INT __i2cInit (__IMX6UL_I2C_CHANNEL pI2cChannel)
{
……
/*
* 初始化 I2C 控制器
*/
if (__i2cHwInit(pI2cChannel->uiChannel) != ERROR_NONE) {
printk(KERN_ERR "imx6ulI2cInit(): failed to init!\n");
goto __error_handle;
}
……
}
static INT __i2cHwInit (UINT uiChannel)
{
……
/*
* 设置时钟频率
*/
__i2cSetI2cClk(uiChannel, I2C_BUS_FREQ_MAX);
/*
* 指定从设备地址
*/
uiValue = readw(REG_I2C_IADR(uiChannel));
uiValue &= ~IMXUL_DEFAULT_SLAVE_ID_MASK;
uiValue |= IMXUL_DEFAULT_SLAVE_ID;
writew(uiValue, REG_I2C_IADR(uiChannel));
……
}
18.__i2cTransfer，__i2cTryTransfer的具体实现
static INT __i2cTransfer (UINT uiChannel,
PLW_I2C_ADAPTER pI2cAdapter,
PLW_I2C_MESSAGE pI2cMsg,
INT iNum)
{
……
/*
* 这里使用了错误重传的功能，若传输失败则多次传输，由于实际应用中传输失败是小概率事件，
* 建议此功能放在用户层实现，在驱动方便仅仅完成数据传输和接收更合适。
*/
for (i = 0; i < pI2cAdapter->I2CADAPTER_iRetry; i++) {
if (__i2cTryTransfer(uiChannel, pI2cAdapter, pI2cMsg, iNum) == iNum) {
return (iNum);
} else {
API_TimeSleep(LW_OPTION_WAIT_A_TICK); /* 等待一个机器周期重试 */
}
}
……
}
static INT __i2cTryTransfer (UINT uiChannel,
PLW_I2C_ADAPTER pI2cAdapter,
PLW_I2C_MESSAGE pI2cMsg,
I