「正点原子Linux连载」第六十一章Linux I2C驱动实验（二）

1）实验平台：正点原子Linux开发板
2）摘自《正点原子I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南》
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61.3.2 I2C设备数据收发处理流程在61.1.2小节已经说过了，I2C设备驱动首先要做的就是初始化i2c_driver并向Linux内核注册。当设备和驱动匹配以后i2c_driver里面的probe函数就会执行，probe函数里面所做的就是字符设备驱动那一套了。一般需要在probe函数里面初始化I2C设备，要初始化I2C设备就必须能够对I2C设备寄存器进行读写操作，这里就要用到i2c_transfer函数了。i2c_transfer函数最终会调用I2C适配器中i2c_algorithm里面的master_xfer函数，对于I.MX6U而言就是i2c_imx_xfer这个函数。i2c_transfer函数原型如下：
int i2c_transfer(struct i2c_adapter *adap,
struct i2c_msg *msgs,
int num)
函数参数和返回值含义如下：
adap：所使用的I2C适配器，i2c_client会保存其对应的i2c_adapter。
msgs：I2C要发送的一个或多个消息。
num：消息数量，也就是msgs的数量。
返回值：负值，失败，其他非负值，发送的msgs数量。
我们重点来看一下msgs这个参数，这是一个i2c_msg类型的指针参数，I2C进行数据收发说白了就是消息的传递，Linux内核使用i2c_msg结构体来描述一个消息。i2c_msg结构体定义在include/uapi/linux/i2c.h文件中，结构体内容如下：
示例代码61.3.2.1 i2c_msg结构体
68struct i2c_msg {
69 __u16 addr; /* 从机地址 */
70 __u16 flags; /* 标志 */
71 #define I2C_M_TEN 0x0010
72 #define I2C_M_RD 0x0001
73 #define I2C_M_STOP 0x8000
74 #define I2C_M_NOSTART 0x4000
75 #define I2C_M_REV_DIR_ADDR 0x2000
76 #define I2C_M_IGNORE_NAK 0x1000
77 #define I2C_M_NO_RD_ACK 0x0800
78 #define I2C_M_RECV_LEN 0x0400
79 __u16 len; /* 消息(本msg)长度 */
80 __u8 *buf; /* 消息数据 */
81};
使用i2c_transfer函数发送数据之前要先构建好i2c_msg，使用i2c_transfer进行I2C数据收发的示例代码如下：
示例代码61.3.2.2 I2C设备多寄存器数据读写
1 /* 设备结构体 */
2struct xxx_dev {
3 ......
4 void*private_data;/* 私有数据，一般会设置为i2c_client */
5};
6
7/*
8 * @description : 读取I2C设备多个寄存器数据
9 * @param – dev : I2C设备
10 * @param – reg : 要读取的寄存器首地址
11 * @param – val : 读取到的数据
12 * @param – len : 要读取的数据长度
13 * @Return : 操作结果
14 */
15staticint xxx_read_regs(struct xxx_dev *dev, u8 reg,void*val,
int len)
16{
17 int ret;
18 struct i2c_msg msg[2];
19 struct i2c_client *client =(struct i2c_client *)
dev->private_data;
20
21 /* msg[0]，第一条写消息，发送要读取的寄存器首地址 */
22 msg[0].addr = client->addr; /* I2C器件地址 */
23 msg[0].flags =0; /* 标记为发送数据 */
24 msg[0].buf =® /* 读取的首地址 */
25 msg[0].len =1; /* reg长度 */
26
27 /* msg[1]，第二条读消息，读取寄存器数据 */
28 msg[1].addr = client->addr; /* I2C器件地址 */
29 msg[1].flags = I2C_M_RD; /* 标记为读取数据 */
30 msg[1].buf = val; /* 读取数据缓冲区 */
31 msg[1].len = len; /* 要读取的数据长度 */
32
33 ret = i2c_transfer(client->adapter, msg,2);
34 if(ret ==2){
35 ret =0;
36 }else{
37 ret =-EREMOTEIO;
38 }
39 return ret;
40}
41
42/*
43 * @description : 向I2C设备多个寄存器写入数据
44 * @param – dev : 要写入的设备结构体
45 * @param – reg : 要写入的寄存器首地址
46 * @param – val : 要写入的数据缓冲区
47 * @param – len : 要写入的数据长度
48 * @return : 操作结果
49 */
50static s32 xxx_write_regs(struct xxx_dev *dev, u8 reg, u8 *buf,
u8 len)
51{
52 u8 b[256];
53 struct i2c_msg msg;
54 struct i2c_client *client =(struct i2c_client *)
dev->private_data;
55
56 b[0]= reg; /* 寄存器首地址 */
57 memcpy(&b[1],buf,len); /* 将要发送的数据拷贝到数组b里面 */
58
59 msg.addr = client->addr; /* I2C器件地址 */
60 msg.flags =0; /* 标记为写数据 */
61
62 msg.buf = b; /* 要发送的数据缓冲区 */
63 msg.len = len +1; /* 要发送的数据长度 */
64
65 return i2c_transfer(client->adapter,&msg,1);
66}
第2~5行，设备结构体，在设备结构体里面添加一个执行void的指针成员变量private_data，此成员变量用于保存设备的私有数据。在I2C设备驱动中我们一般将其指向I2C设备对应的i2c_client。
第15~40行，xxx_read_regs函数用于读取I2C设备多个寄存器数据。第18行定义了一个i2c_msg数组，2个数组元素，因为I2C读取数据的时候要先发送要读取的寄存器地址，然后再读取数据，所以需要准备两个i2c_msg。一个用于发送寄存器地址，一个用于读取寄存器值。对于msg[0]，将flags设置为0，表示写数据。msg[0]的addr是I2C设备的器件地址，msg[0]的buf成员变量就是要读取的寄存器地址。对于msg[1]，将flags设置为I2C_M_RD，表示读取数据。msg[1]的buf成员变量用于保存读取到的数据，len成员变量就是要读取的数据长度。调用i2c_transfer函数完成I2C数据读操作。
第50~66行，xxx_write_regs函数用于向I2C设备多个寄存器写数据，I2C写操作要比读操作简单一点，因此一个i2c_msg即可。数组b用于存放寄存器首地址和要发送的数据，第59行设置msg的addr为I2C器件地址。第60行设置msg的flags为0，也就是写数据。第62行设置要发送的数据，也就是数组b。第63行设置msg的len为len+1，因为要加上一个字节的寄存器地址。最后通过i2c_transfer函数完成向I2C设备的写操作。
另外还有两个API函数分别用于I2C数据的收发操作，这两个函数最终都会调用i2c_transfer。首先来看一下I2C数据发送函数i2c_master_send，函数原型如下：
int i2c_master_send(const struct i2c_client *client,
const char *buf,
int count)
函数参数和返回值含义如下：
client：I2C设备对应的i2c_client。
buf：要发送的数据。
count：要发送的数据字节数，要小于64KB，以为i2c_msg的len成员变量是一个u16(无符号16位)类型的数据。
返回值：负值，失败，其他非负值，发送的字节数。
I2C数据接收函数为i2c_master_recv，函数原型如下：
int i2c_master_recv(const struct i2c_client *client, char *buf,
int count)
函数参数和返回值含义如下：
client：I2C设备对应的i2c_client。
buf：要接收的数据。
count：要接收的数据字节数，要小于64KB，以为i2c_msg的len成员变量是一个u16(无符号16位)类型的数据。
返回值：负值，失败，其他非负值，发送的字节数。
关于Linux下I2C设备驱动的编写流程就讲解到这里，重点就是i2c_msg的构建和i2c_transfer函数的调用，接下来我们就编写AP3216C这个I2C设备的Linux驱动。
61.4 硬件原理图分析本章实验硬件原理图参考26.2小节即可。
61.5 实验程序编写本实验对应的例程路径为：开发板光盘->2、Linux驱动例程->21_iic。
61.5.1 修改设备树1、IO修改或添加
首先肯定是要修改IO，AP3216C用到了I2C1接口，I.MX6U-ALPHA开发板上的I2C1接口使用到了UART4_TXD和UART4_RXD，因此肯定要在设备树里面设置这两个IO。如果要用到AP3216C的中断功能的话还需要初始化AP_INT对应的GIO1_IO01这个IO，本章实验我们不使用中断功能。因此只需要设置UART4_TXD和UART4_RXD这两个IO，NXP其实已经将他这两个IO设置好了，打开imx6ull-alientek-emmc.dts，然后找到如下内容：
示例代码61.5.1.1 pinctrl_i2c1子节点
1 pinctrl_i2c1: i2c1grp {
2 fsl,pins =<
3 MX6UL_PAD_UART4_TX_DATA__I2C1_SCL 0x4001b8b0
4 MX6UL_PAD_UART4_RX_DATA__I2C1_SDA 0x4001b8b0
5>;
6};
pinctrl_i2c1就是I2C1的IO节点，这里将UART4_TXD和UART4_RXD这两个IO分别复用为I2C1_SCL和I2C1_SDA，电气属性都设置为0x4001b8b0。
2、在i2c1节点追加ap3216c子节点
AP3216C是连接到I2C1上的，因此需要在i2c1节点下添加ap3216c的设备子节点，在imx6ull-alientek-emmc.dts文件中找到i2c1节点，此节点默认内容如下：
示例代码61.5.1.2 i2c1子节点默认内容
1&i2c1 {
2 clock-frequency =<100000>;
3 pinctrl-names ="default";
4 pinctrl-0=<&pinctrl_i2c1>;
5 status ="okay";
6
7 mag3110@0e {
8 compatible ="fsl,mag3110";
9 reg =<0x0e>;
10 position =<2>;
11};
12
13 fxls8471@1e {
14 compatible ="fsl,fxls8471";
15 reg =<0x1e>;
16 position =<0>;
17 interrupt-parent =<&gpio5>;
18 interrupts =<08>;
19};
20};
第2行，clock-frequency属性为I2C频率，这里设置为100KHz。
第4行，pinctrl-0属性指定I2C所使用的IO为示例代码61.5.1.1中的pinctrl_i2c1子节点。
第7~11行，mag3110是个磁力计，NXP官方的EVK开发板上接了mag3110，因此NXP在i2c1节点下添加了mag3110这个子节点。正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板上没有用到mag3110，因此需要将此节点删除掉。
第13~19行，NXP官方EVK开发板也接了一个fxls8471，正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板同样没有此器件，所以也要将其删除掉。
将i2c1节点里面原有的mag3110和fxls8471这两个I2C子节点删除，然后添加ap3216c子节点信息，完成以后的i2c1节点内容如下所示：
示例代码61.5.1.3 添加ap3216c子节点以后的i2c1节点
1&i2c1 {
2 clock-frequency =<100000>;
3 pinctrl-names ="default";
4 pinctrl-0=<&pinctrl_i2c1>;
5 status ="okay";
6
7 ap3216c@1e {
8 compatible ="alientek,ap3216c";
9 reg =<0x1e>;
10};
11};
第7行，ap3216c子节点，@后面的"1e"是ap3216c的器件地址。
第8行，设置compatible值为"alientek,ap3216c"。
第9行，reg属性也是设置ap3216c器件地址的，因此reg设置为0x1e。
设备树修改完成以后使用"makedtbs"重新编译一下，然后使用新的设备树启动Linux内核。/sys/bus/i2c/devices目录下存放着所有I2C设备，如果设备树修改正确的话，会在/sys/bus/i2c/devices目录下看到一个名为"0-001e"的子目录，如图61.5.1.1所示：


图61.5.1.1中的"0-001e"就是ap3216c的设备目录，"1e"就是ap3216c器件地址。进入0-001e目录，可以看到"name"文件，name问价就保存着此设备名字，在这里就是"ap3216c"，如图61.5.1.2所示：


61.5.2 AP3216C驱动编写新建名为"21_iic"的文件夹，然后在21_iic文件夹里面创建vscode工程，工作区命名为"iic"。工程创建好以后新建ap3216c.c和ap3216creg.h这两个文件，ap3216c.c为AP3216C的驱动代码，ap3216creg.h是AP3216C寄存器头文件。先在ap3216creg.h中定义好AP3216C的寄存器，输入如下内容，
示例代码61.5.2.1 ap3216creg.h文件代码段
1 #ifndef AP3216C_H
2 #define AP3216C_H
3/***************************************************************
4 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
5文件名 : ap3216creg.h
6作者 : 左忠凯
7版本 : V1.0
8描述 : AP3216C寄存器地址描述头文件
9其他 : 无
10论坛 : www.openedv.com
11日志 : 初版V1.0 2019/9/2 左忠凯创建
12 ***************************************************************/
13/* AP3316C寄存器 */
14 #define AP3216C_SYSTEMCONG 0x00 /* 配置寄存器 */
15 #define AP3216C_INTSTATUS 0X01 /* 中断状态寄存器 */
16 #define AP3216C_INTCLEAR 0X02 /* 中断清除寄存器 */
17 #define AP3216C_IRDATALOW 0x0A /* IR数据低字节 */
18 #define AP3216C_IRDATAHIGH 0x0B /* IR数据高字节 */
19 #define AP3216C_ALSDATALOW 0x0C /* ALS数据低字节 */
20 #define AP3216C_ALSDATAHIGH 0X0D /* ALS数据高字节 */
21 #define AP3216C_PSDATALOW 0X0E /* PS数据低字节 */
22 #define AP3216C_PSDATAHIGH 0X0F /* PS数据高字节 */
23
24 #endif
ap3216creg.h没什么好讲的，就是一些寄存器宏定义。然后在ap3216c.c输入如下内容：
示例代码61.5.2.2 ap3216c.c文件代码段
1 #include <linux/types.h>
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/delay.h>
4 #include <linux/ide.h>
5 #include <linux/init.h>
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/errno.h>
8 #include <linux/gpio.h>
9 #include <linux/cdev.h>
10 #include <linux/device.h>
11 #include <linux/of_gpio.h>
12 #include <linux/semaphore.h>
13 #include <linux/timer.h>
14 #include <linux/i2c.h>
15 #include <asm/mach/map.h>
16 #include <asm/uaccess.h>
17 #include <asm/io.h>
18 #include "ap3216creg.h"
19/***************************************************************
20 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
21文件名 : ap3216c.c
22作者 : 左忠凯
23版本 : V1.0
24描述 : AP3216C驱动程序
25其他 : 无
26论坛 : www.openedv.com
27日志 : 初版V1.0 2019/9/2 左忠凯创建
28 ***************************************************************/
29 #define AP3216C_CNT 1
30 #define AP3216C_NAME "ap3216c"
31
32struct ap3216c_dev {
33 dev_t devid; /* 设备号 */
34struct cdev cdev; /* cdev */
35struct class *class; /* 类 */
36struct device *device; /* 设备 */
37struct device_node *nd; /* 设备节点 */
38int major; /* 主设备号 */
39void*private_data; /* 私有数据 */
40unsignedshort ir, als, ps; /* 三个光传感器数据 */
41};
42
43staticstruct ap3216c_dev ap3216cdev;
44
45/*
46 * @description : 从ap3216c读取多个寄存器数据
47 * @param – dev : ap3216c设备
48 * @param – reg : 要读取的寄存器首地址
49 * @param – val : 读取到的数据
50 * @param – len : 要读取的数据长度
51 * @return : 操作结果
52 */
53staticint ap3216c_read_regs(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg,
void*val,int len)
54{
55int ret;
56struct i2c_msg msg[2];
57struct i2c_client *client =(struct i2c_client *)
dev->private_data;
58
59/* msg[0]为发送要读取的首地址 */
60 msg[0].addr = client->addr; /* ap3216c地址 */
61 msg[0].flags =0; /* 标记为发送数据 */
62 msg[0].buf =&reg; /* 读取的首地址 */
63 msg[0].len =1; /* reg长度 */
64
65/* msg[1]读取数据 */
66 msg[1].addr = client->addr; /* ap3216c地址 */
67 msg[1].flags = I2C_M_RD; /* 标记为读取数据 */
68 msg[1].buf = val; /* 读取数据缓冲区 */
69 msg[1].len = len; /* 要读取的数据长度 */
70
71 ret = i2c_transfer(client->adapter, msg,2);
72if(ret ==2){
73 ret =0;
74}else{
75 printk("i2c rd failed=%d reg=%06x len=%dn",ret, reg, len);
76 ret =-EREMOTEIO;
77}
78return ret;
79}
80
81/*
82 * @description : 向ap3216c多个寄存器写入数据
83 * @param – dev : ap3216c设备
84 * @param – reg : 要写入的寄存器首地址
85 * @param – val : 要写入的数据缓冲区
86 * @param – len : 要写入的数据长度
87 * @return : 操作结果
88 */
89static s32 ap3216c_write_regs(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg,
u8 *buf, u8 len)
90{
91 u8 b[256];
92struct i2c_msg msg;
93struct i2c_client *client =(struct i2c_client *)
dev->private_data;
94
95 b[0]= reg; /* 寄存器首地址 */
96 memcpy(&b[1],buf,len); /* 将要写入的数据拷贝到数组b里面 */
97
98 msg.addr = client->addr; /* ap3216c地址 */
99 msg.flags =0; /* 标记为写数据 */
100
101 msg.buf = b; /* 要写入的数据缓冲区 */
102 msg.len = len +1; /* 要写入的数据长度 */
103
104return i2c_transfer(client->adapter,&msg,1);
105}
106
107/*
108 * @description : 读取ap3216c指定寄存器值，读取一个寄存器
109 * @param – dev : ap3216c设备
110 * @param – reg : 要读取的寄存器
111 * @return : 读取到的寄存器值
112 */
113staticunsignedchar ap3216c_read_reg(struct ap3216c_dev *dev,
u8 reg)
114{
115 u8 data =0;
116
117 ap3216c_read_regs(dev, reg,&data,1);
118return data;
119
120 #if0
121struct i2c_client *client =(struct i2c_client *)
dev->private_data;
122return i2c_smbus_read_byte_data(client, reg);
123 #endif
124}
125
126/*
127 * @description : 向ap3216c指定寄存器写入指定的值，写一个寄存器
128 * @param – dev : ap3216c设备
129 * @param – reg : 要写的寄存器
130 * @param – data : 要写入的值
131 * @return : 无
132 */
133staticvoid ap3216c_write_reg(struct ap3216c_dev *dev, u8 reg,
u8 data)
134{
135 u8 buf =0;
136 buf = data;
137 ap3216c_write_regs(dev, reg,&buf,1);
138}
139
140/*
141 * @description : 读取AP3216C的数据，读取原始数据，包括ALS,PS和IR,
142 * :同时打开ALS,IR+PS的话两次数据读取的间隔要大于112.5ms
143 * @param - ir : ir数据
144 * @param - ps : ps数据
145 * @param - ps : als数据
146 * @return : 无。
147 */
148void ap3216c_readdata(struct ap3216c_dev *dev)
149{
150unsignedchar i =0;
151unsignedchar buf[6];
152
153/* 循环读取所有传感器数据 */
154for(i =0; i <6; i++)
155{
156 buf[i]= ap3216c_read_reg(dev, AP3216C_IRDATALOW + i);
157}
158
159if(buf[0]&0X80) /* IR_OF位为1,则数据无效 */
160 dev->ir =0;
161else /* 读取IR传感器的数据 */
162 dev->ir =((unsignedshort)buf[1]<<2)|(buf[0]&0X03);
163
164 dev->als =((unsignedshort)buf[3]<<8)| buf[2];/* ALS数据*/
165
166if(buf[4]&0x40) /* IR_OF位为1,则数据无效 */
167 dev->ps =0;
168else /* 读取PS传感器的数据 */
169 dev->ps =((unsignedshort)(buf[5]&0X3F)<<4)|
(buf[4]&0X0F);
170}
171
172/*
173 * @description : 打开设备
174 * @param – inode : 传递给驱动的inode
175 * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
176 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
177 * @return : 0 成功;其他失败
178 */
179staticint ap3216c_open(struct inode *inode,struct file *filp)
180{
181 filp->private_data =&ap3216cdev;
182
183/* 初始化AP3216C */
184 ap3216c_write_reg(&ap3216cdev, AP3216C_SYSTEMCONG,0x04);
185 mdelay(50); /* AP3216C复位最少10ms */
186 ap3216c_write_reg(&ap3216cdev, AP3216C_SYSTEMCONG,0X03);
187return0;
188}
189
190/*
191 * @description : 从设备读取数据
192 * @param – filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
193 * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
194 * @param - cnt : 要读取的数据长度
195 * @param – offt : 相对于文件首地址的偏移
196 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
197 */
198static ssize_t ap3216c_read(struct file *filp,char __user *buf,
size_t cnt, loff_t *off)
199{
200short data[3];
201long err =0;
202
203struct ap3216c_dev *dev =(struct ap3216c_dev *)
filp->private_data;
204
205 ap3216c_readdata(dev);
206
207 data[0]= dev->ir;
208 data[1]= dev->als;
209 data[2]= dev->ps;
210 err = copy_to_user(buf, data,sizeof(data));
211return0;
212}
213
214/*
215 * @description : 关闭/释放设备
216 * @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
217 * @return : 0 成功;其他失败
218 */
219staticint ap3216c_release(struct inode *inode,struct file *filp)
220{
221return0;
222}
223
224/* AP3216C操作函数 */
225staticconststruct file_operations ap3216c_ops ={
226.owner = THIS_MODULE,
227.open = ap3216c_open,
228.read = ap3216c_read,
229.release = ap3216c_release,
230};
231
232/*
233 * @description : i2c驱动的probe函数，当驱动与
234 * 设备匹配以后此函数就会执行
235 * @param - client : i2c设备
236 * @param - id : i2c设备ID
237 * @return : 0，成功;其他负值,失败
238 */
239staticint ap3216c_probe(struct i2c_client *client,
conststruct i2c_device_id *id)
240{
241/* 1、构建设备号 */
242if(ap3216cdev.major){
243 ap3216cdev.devid = MKDEV(ap3216cdev.major,0);
244 register_chrdev_region(ap3216cdev.devid, AP3216C_CNT,
AP3216C_NAME);
245}else{
246 alloc_chrdev_region(&ap3216cdev.devid,0, AP3216C_CNT,
AP3216C_NAME);
247 ap3216cdev.major = MAJOR(ap3216cdev.devid);
248}
249
250/* 2、注册设备 */
251 cdev_init(&ap3216cdev.cdev,&ap3216c_ops);
252 cdev_add(&ap3216cdev.cdev, ap3216cdev.devid, AP3216C_CNT);
253
254/* 3、创建类 */
255 ap3216cdev.class = class_create(THIS_MODULE, AP3216C_NAME);
256if(IS_ERR(ap3216cdev.class)){
257return PTR_ERR(ap3216cdev.class);
258}
259
260/* 4、创建设备 */
261 ap3216cdev.device = device_create(ap3216cdev.class,NULL,
ap3216cdev.devid,NULL, AP3216C_NAME);
262if(IS_ERR(ap3216cdev.device)){
263return PTR_ERR(ap3216cdev.device);
264}
265
266 ap3216cdev.private_data = client;
267
268return0;
269}
270
271/*
272 * @description : i2c驱动的remove函数，移除i2c驱动此函数会执行
273 * @param – client : i2c设备
274 * @return : 0，成功;其他负值,失败
275 */
276staticint ap3216c_remove(struct i2c_client *client)
277{
278/* 删除设备 */
279 cdev_del(&ap3216cdev.cdev);
280 unregister_chrdev_region(ap3216cdev.devid, AP3216C_CNT);
281
282/* 注销掉类和设备 */
283 device_destroy(ap3216cdev.class, ap3216cdev.devid);
284 class_destroy(ap3216cdev.class);
285return0;
286}
287
288/* 传统匹配方式ID列表 */
289staticconststruct i2c_device_id ap3216c_id[]={
290{"alientek,ap3216c",0},
291{}
292};
293
294/* 设备树匹配列表 */
295staticconststruct of_device_id ap3216c_of_match[]={
296{.compatible ="alientek,ap3216c"},
297{/* Sentinel */}
298};
299
300/* i2c驱动结构体 */
301staticstruct i2c_driver ap3216c_driver ={
302.probe = ap3216c_probe,
303.remove = ap3216c_remove,
304.driver ={
305.owner = THIS_MODULE,
306.name ="ap3216c",
307.of_match_table = ap3216c_of_match,
308},
309.id_table = ap3216c_id,
310};
311
312/*
313 * @description : 驱动入口函数
314 * @param : 无
315 * @return : 无
316 */
317staticint __init ap3216c_init(void)
318{
319int ret =0;
320
321 ret = i2c_add_driver(&ap3216c_driver);
322return ret;
323}
324
325/*
326 * @description : 驱动出口函数
327 * @param : 无
328 * @return : 无
329 */
330staticvoid __exit ap3216c_exit(void)
331{
332 i2c_del_driver(&ap3216c_driver);
333}
334
335/* module_i2c_driver(ap3216c_driver) */
336
337 module_init(ap3216c_init);
338 module_exit(ap3216c_exit);
339 MODULE_LICENSE("GPL");
340 MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");
第32~41行，ap3216c设备结构体，第39行的private_data成员变量用于存放ap3216c对应的i2c_client。第40行的ir、als和ps分别存储AP3216C的IR、ALS和PS数据。
第43行，定义一个ap3216c_dev类型的设备结构体变量ap3216cdev。
第53~79行，ap3216c_read_regs函数实现多字节读取，但是AP3216C好像不支持连续多字节读取，此函数在测试其他I2C设备的时候可以实现多给字节连续读取，但是在AP3216C上不能连续读取多个字节。不过读取一个字节没有问题的。
第89~105行，ap3216c_write_regs函数实现连续多字节写操作。
第113~124行，ap3216c_read_reg函数用于读取AP3216C的指定寄存器数据，用于一个寄存器的数据读取。
第133~138行，ap3216c_write_reg函数用于向AP3216C的指定寄存器写入数据，用于一个寄存器的数据写操作。
第148~170行，读取AP3216C的PS、ALS和IR等传感器原始数据值。
第179~230行，标准的支付设备驱动框架。
第239~269行，ap3216c_probe函数，当I2C设备和驱动匹配成功以后此函数就会执行，和platform驱动框架一样。此函数前面都是标准的字符设备注册代码，最后面会将此函数的第一个参数client传递给ap3216cdev的private_data成员变量。
第289~292行，ap3216c_id匹配表，i2c_device_id类型。用于传统的设备和驱动匹配，也就是没有使用设备树的时候。
第295~298行，ap3216c_of_match匹配表，of_device_id类型，用于设备树设备和驱动匹配。这里只写了一个compatible属性，值为"alientek,ap3216c"。
第301~310行，ap3216c_driver结构体变量，i2c_driver类型。
第317~323行，驱动入口函数ap3216c_init，此函数通过调用i2c_add_driver来向Linux内核注册i2c_driver，也就是ap3216c_driver。
第330~333行，驱动出口函数ap3216c_exit，此函数通过调用i2c_del_driver来注销掉前面注册的ap3216c_driver。
61.5.3 编写测试APP新建ap3216cApp.c文件，然后在里面输入如下所示内容：
示例代码61.5.3.1 ap3216cApp.c文件代码段
1 #include "stdio.h"
2 #include "unistd.h"
3 #include "sys/types.h"
4 #include "sys/stat.h"
5 #include "sys/ioctl.h"
6 #include "fcntl.h"
7 #include "stdlib.h"
8 #include "string.h"
9 #include <poll.h>
10 #include <sys/select.h>
11 #include <sys/time.h>
12 #include <signal.h>
13 #include <fcntl.h>
14/***************************************************************
15 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
16文件名 : ap3216cApp.c
17作者 : 左忠凯
18版本 : V1.0
19描述 : ap3216c设备测试APP。
20其他 : 无
21使用方法 ：./ap3216cApp /dev/ap3216c
22论坛 : www.openedv.com
23日志 : 初版V1.0 2019/9/20 左忠凯创建
24 ***************************************************************/
25
26/*
27 * @description : main主程序
28 * @param - argc : argv数组元素个数
29 * @param - argv : 具体参数
30 * @return : 0 成功;其他失败
31 */
32int main(int argc,char*argv[])
33{
34 int fd;
35 char*filename;
36 unsignedshort databuf[3];
37 unsignedshort ir, als, ps;
38 int ret =0;
39
40 if(argc !=2){
41 printf("Error Usage!rn");
42 return-1;
43 }
44
45 filename = argv[1];
46 fd = open(filename, O_RDWR);
47 if(fd <0){
48 printf("can't open file %srn", filename);
49 return-1;
50 }
51
52 while(1){
53 ret = read(fd, databuf,sizeof(databuf));
54 if(ret ==0){ /* 数据读取成功 */
55 ir = databuf[0]; /* ir传感器数据 */
56 als = databuf[1]; /* als传感器数据 */
57 ps = databuf[2]; /* ps传感器数据 */
58 printf("ir = %d, als = %d, ps = %drn", ir, als, ps);
59 }
60 usleep(200000); /*100ms */
61 }
62 close(fd); /* 关闭文件 */
63 return0;
64}
ap3216cApp.c文件内容很简单，就是在while循环中不断的读取AP3216C的设备文件，从而得到ir、als和ps这三个数据值，然后将其输出到终端上。
61.6 运行测试61.6.1 编译驱动程序和测试APP1、编译驱动程序
编写Makefile文件，本章实验的Makefile文件和第四十章实验基本一样，只是将obj-m变量的值改为"ap3216c.o"，Makefile内容如下所示：
示例代码61.6.1.1 Makefile文件
1 KERNELDIR:= /home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/linux/temp/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek
......
4 obj-m := ap3216c.o
......
11 clean:
12$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean
第4行，设置obj-m变量的值为"ap3216c.o"。
输入如下命令编译出驱动模块文件：
make-j32
编译成功以后就会生成一个名为"ap3216c.ko"的驱动模块文件。
2、编译测试APP
输入如下命令编译ap3216cApp.c这个测试程序：
arm-linux-gnueabihf-gccap3216cApp.c -o ap3216cApp
编译成功以后就会生成ap3216cApp这个应用程序。
61.6.2 运行测试将上一小节编译出来ap3216c.ko和ap3216cApp这两个文件拷贝到rootfs/lib/modules/4.1.15目录中，重启开发板，进入到目录lib/modules/4.1.15中。输入如下命令加载ap3216c.ko这个驱动模块。
depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
modprobe ap3216c.ko //加载驱动模块
当驱动模块加载成功以后使用ap3216cApp来测试，输入如下命令：
./ap3216cApp /dev/ap3216c
测试APP会不断的从AP3216C中读取数据，然后输出到终端上，如图61.6.2.1所示：


大家可以用手电筒照一下AP3216C，或者手指靠近AP3216C来观察传感器数据有没有变化。