Android平台读写i2c设备开发笔记一

     在android开发和移植过程中，有时需要对某设备进行读写，但系统可能并未提供相应的服务。我们就需要自己开发硬件访问服务来控制设备。下面的例子是读写最简单的i2c设备eeprom的流程, i2c的驱动编写有两种方式，一种是利用系统提供的i2c-dev.c来实现一个i2c适配器的设备文件，然后通过在应用层操作I2C适配器来控制I2C设备；另一种是为I2C从设备独立编写一个设备驱动，不需要i2c-dev.c文件。由于前者比较简单通用性强，我们采用前者来展开。

     根据android层次划分，我们照例对开发分为如下几步：

     1. 添加HAL层接口模块访问设备

     2. 使用JNI在应用程序框架层添加服务访问接口

     3. 使用服务接口api开发应用程序

一. 添加HAL层接口模块访问设备

      首先确认物理设备正常。根据开发板说明书获知设备挂载在/dev/i2c-1上，检测到该设备的存在，则通用设备驱动正常。

      eeprom设备为at24c**系列，根据说明书获知设备从地址为0x50，准备工作完毕。

     1. 编写hal层接口模块头文件iic.h 

     进入源码根目录下hardware/libhardware/include/hardware目录新建iic.h，代码如下：

[cpp] view plaincopy

1. #ifndef ANDROID_IIC_INTERFACE_H    
2.     #define ANDROID_IIC_INTERFACE_H    
3.     #include <hardware/hardware.h>    
4.         
5.     __BEGIN_DECLS    
6.         
7.     /*定义模块ID*/    
8.     #define IIC_HARDWARE_MODULE_ID "iic"    
9.         
10.     /*硬件模块结构体*/    
11.     struct iic_module_t {    
12.         struct hw_module_t common;    
13.     };    
14.         
15.     /*硬件接口结构体*/    
16.     struct iic_device_t {    
17.         struct hw_device_t common;    
18.         int fd;    
19.         int (*iic_write)(struct iic_device_t* dev, unsigned char* dataBuf, unsigned short slaveAddr, unsigned short subAddr, int len);    
20.         int (*iic_read)(struct iic_device_t* dev, unsigned char* dataBuf, unsigned short slaveAddr, int len);    
21.     };    
22.         
23.     __END_DECLS    
24.         
25.     #endif  

 

这里定义了iic_write和iic_read两个接口，头文件按照hal规范编写。

2. 编写hal层接口模块文件

     进入源码根目录下hardware/libhardware/modules目录新建iic目录，并在iic目录中添加iic.c，代码如下：

[cpp] view plaincopy

1. #include <hardware/hardware.h>    
2. #include <hardware/iic.h>    
3. #include <fcntl.h>    
4. #include <errno.h>    
5. #include <cutils/log.h>    
6. #include <cutils/atomic.h>   
7. #include <stdio.h>  
8. #include<linux/i2c.h>  
9. #include<linux/i2c-dev.h>  
10. #include <stdlib.h>  
11. #include <linux/types.h>  
12. #include <unistd.h>  
13. #include <sys/types.h>  
14. #include <sys/ioctl.h>  
15. #include <string.h>  

[cpp] view plaincopy

1. <span style="font-size:14px;">#define DEVICE_NAME "/dev/i2c-1"    
2. #define MODULE_NAME "iic"    
3. #define MODULE_AUTHOR "[e-mail]"    
4.   
5.   
6. #define I2C_RETRIES 0x0701/* number of times a device address should be polled when not acknowledging */  
7. #define I2C_TIMEOUT 0x0702/* set timeout in units of 10 ms */  
8. #define I2C_RDWR         0x0707  
9.   
10.   
11. /*********定义struct i2c_rdwr_ioctl_data和struct i2c_msg，要和内核一致*******/  
12. struct i2c_msg  
13.        {  
14.          unsigned short addr;  
15.          unsigned short flags;  
16.          #define I2C_M_TEN 0x0010  
17.          #define I2C_M_RD 0x0001  
18.          unsigned short len;  
19.          unsigned char *buf;  
20.        };  
21.   
22.   
23. struct i2c_rdwr_ioctl_data {  
24. struct i2c_msg *msgs;/* pointers to i2c_msgs */  
25. int nmsgs; /* number of i2c_msgs */  
26. };   
27.   
28.   
29.     /*设备打开和关闭接口*/    
30. static int iic_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device);    
31. static int iic_device_close(struct hw_device_t* device);    
32.         
33.     /*设备访问接口*/    
34. static int iic_write(struct iic_device_t* dev, unsigned char* dataBuf, unsigned short slaveAddr, unsigned short subAddr, int len);    
35. static int iic_read(struct iic_device_t* dev, unsigned char* dataBuf, unsigned short slaveAddr, int len);   
36.       
37.     /*模块方法表*/    
38. static struct hw_module_methods_t iic_module_methods = {    
39.         open: iic_device_open    
40. };    
41.   
42.   
43. struct i2c_rdwr_ioctl_data iic_data;  
44. int ret;  
45.   
46.   
47.     /*模块实例变量*/    
48. struct iic_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {    
49.         common: {    
50.             tag: HARDWARE_MODULE_TAG,    
51.             version_major: 1,    
52.             version_minor: 0,    
53.             id: IIC_HARDWARE_MODULE_ID,    
54.             name: MODULE_NAME,    
55.             author: MODULE_AUTHOR,    
56.             methods: &iic_module_methods, //实现了一个open的方法供jni层调用，从而实例化eeprom_device_t   
57.         }    
58. };    
59.   
60.   
61. static int iic_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device){    
62.     struct iic_device_t* dev;  
63.     dev = (struct iic_device_t*)malloc(sizeof(struct iic_device_t));    
64.     if(!dev) {    
65.         LOGE("iic Stub: failed to alloc space");    
66.         return -EFAULT;    
67.     }else{  
68. LOGE("hal: alloc space succ!");  
69.     }    
70.     
71.     memset(dev, 0, sizeof(struct iic_device_t));    
72.     dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;    
73.     dev->common.version = 0;    
74.     dev->common.module = (hw_module_t*)module;    
75.     dev->common.close = iic_device_close;    
76.     dev->iic_write = iic_write;  
77.     dev->iic_read = iic_read;  
78.     *device = &dev->common;     //将实例化后的iic_device_t地址返回给jni层,这样jni层就可以直接调用方法了。  
79.   
80.   
81.     if((dev->fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR)) == -1) {    
82.         LOGE("iic Stub hal: failed to open /dev/i2c-1 -- %s.", strerror(errno));  
83. free(dev);    
84.         return -EFAULT;    
85.     }else{      
86.         LOGI("iic Stub hal: open /dev/i2c-1 successfully.");   
87. iic_data.nmsgs=2;   
88. iic_data.msgs=(struct i2c_msg*)malloc(iic_data.nmsgs*sizeof(struct i2c_msg));   
89.   
90.   
91. if(!iic_data.msgs){  
92.                 LOGE("malloc error");  
93. close(dev->fd);  
94.                 exit(1);  
95.         }  
96. ioctl(dev->fd, I2C_TIMEOUT, 2);//设置超时时间  
97.         ioctl(dev->fd, I2C_RETRIES, 1);//设置重发次数  
98.     }  
99.     return 0;    
100. }   
101.   
102.   
103. static int iic_device_close(struct hw_device_t* device) {    
104.         struct iic_device_t* iic_device = (struct iic_device_t*)device;    
105.         
106.         if(iic_device) {    
107.             close(iic_device->fd);    
108.             free(iic_device);    
109.         }    
110.             
111.         return 0;    
112. }    
113.         
114. static int iic_write(struct iic_device_t* dev, unsigned char* dataBuf, unsigned short slaveAddr, unsigned short subAddr, int len) {  
115. int count = 0;  
116. unsigned char data[2];  
117. unsigned char bytes;  
118.   
119.   
120.         LOGI("iic Stub hal: set value %s to device.", dataBuf);   
121. iic_data.nmsgs=1;   
122.         (iic_data.msgs[0]).len=2; //写入地址位和数据长度  
123.         (iic_data.msgs[0]).addr=slaveAddr;// 设备地址0x50  
124.         (iic_data.msgs[0]).flags=0; //write  
125.         (iic_data.msgs[0]).buf=(unsigned char*)malloc(2);  
126. while(count<len){  
127.  bytes = 0;  
128.  data[bytes++] =  subAddr;//先写子地址   
129.  data[bytes]   = dataBuf[count];//再写value  
130.           LOGI("IIC write HAL: %x,%x", data[0],data[1]);  
131.           (iic_data.msgs[0]).buf=data;//the data to write   
132.           ret=ioctl(dev->fd,I2C_RDWR,(unsigned long)&iic_data);  
133.           if(ret<0){  
134.              LOGI("IIC HAL ioctl error");  
135.           }  
136.           count++;  
137.  subAddr++;  
138.  usleep(3000);//延迟3毫秒  
139.         }   
140.       LOGI("you have write %s into iic at %x address len: %d",dataBuf, subAddr, len);  
141.   
142.         return 0;    
143. }    
144.         
145. static int iic_read(struct iic_device_t* dev, unsigned char* dataBuf, unsigned short slaveAddr, int len){    
146.       int count = 0;  
147.         
148.       iic_data.nmsgs=1;  
149.         
150.       (iic_data.msgs[0]).len=1;   
151.       (iic_data.msgs[0]).addr=slaveAddr; //  设备地址  
152.       (iic_data.msgs[0]).flags=I2C_M_RD;//read  
153.       (iic_data.msgs[0]).buf=(unsigned char*)malloc(1);  
154.       while(count<len){  
155.          (iic_data.msgs[0]).buf= dataBuf++;  
156. if(ioctl(dev->fd,I2C_RDWR,(unsigned long)&iic_data)<0){  
157.                         LOGE("ioctl read error");  
158.          }  
159. LOGI("IIC read HAL: %x", dataBuf[count]);  
160. count++;  
161.       }   
162.         
163.         return 0;   
164. }</span>  

注意：需打开设备/dev/i2c-1权限，否则会碰到Pemission Denied错误。从源码根目录下进入system/core/rootdir目录，打开ueventd.rc 添加一行：/dev/i2c-1 0666 root root (这里设备各开发板可能不同)

3. 在iic目录下编写android.mk进行编译

[cpp] view plaincopy

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)  
2.       include $(CLEAR_VARS)  
3.       LOCAL_MODULE_TAGS := optional  
4.       LOCAL_PRELINK_MODULE := false  
5.       LOCAL_MODULE_PATH := $(TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES)/hw  
6.       LOCAL_SRC_FILES := iic.c  
7.       LOCAL_MODULE := iic.default  
8.       include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)  

编译命令：mmm -B hardware/libhardware/module/iic 编译成功会得到iic.default.so，打包进img默认会被加载。

（待续）

原文：http://blog.csdn.net/rickbeyond/article/details/7838313

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