SylixOS中怎么实现EEPROM设备驱动
SylixOS中怎么实现EEPROM设备驱动，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。
城中ssl适用于网站、小程序/APP、API接口等需要进行数据传输应用场景，ssl证书未来市场广阔！成为创新互联建站的ssl证书销售渠道，可以享受市场价格4-6折优惠！如果有意向欢迎电话联系或者加微信：028-86922220（备注：SSL证书合作）期待与您的合作！
创新互联建站致力于互联网品牌建设与网络营销，包括成都做网站、网站设计、SEO优化、网络推广、整站优化营销策划推广、电子商务、移动互联网营销等。创新互联建站为不同类型的客户提供良好的互联网应用定制及解决方案，创新互联建站核心团队10余年专注互联网开发，积累了丰富的网站经验，为广大企业客户提供一站式企业网站建设服务，在网站建设行业内树立了良好口碑。
1.开发环境
操作系统：SylixOS
编程环境：RealEvo-IDE3.1.5
硬件平台：SAMA5D2 Xplained开发板
2.EEPROM简介
EEPROM，或写作E2PROM，全称电子抹除式可复写只读存储器 （英语：Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory），是一种可以通过电子方式多次复写的半导体存储设备。相比EPROM，EEPROM不需要用紫外线照射，也不需取下，就可以用特定的电压，来抹除芯片上的信息，以便写入新的数据。
2.1 存储结构及设备地址
本篇使用的EEPROM芯片型号是AT24MAC402，该芯片提供2Kbit串行电可擦除可编程的存储单元，即256 bytes，并可通过I2C兼容的串行接口(TWI)进行读写操作。此外，AT24MAC402可用来存放全球唯一的MAC或EUI地址（EUI-48）。其内部存储组织结构如图 2-1所示。
图 2-1 AT24MAC402内部存储结构
由图 2-1可知，AT24MAC402提供了128-bit Serial Number和48-bit(9Ah-9Fh)的扩展存储部分用来存储序列号和全球唯一的MAC或EUI地址。作为I2C从设备，可通过两个不同的设备地址访问EEPROM的这两部分(标准和扩展)的内部存储地址。AT24MAC402的芯片手册对这两部分的编址如图 2-2所示。
图 2-2 设备地址
其中Bit[3:1]由硬件引脚电平决定，在没有设置写保护的情况下，对于标准EEPROM可进行读写操作，而扩展部分仅支持读操作。SAMA5D2开发板EEPROM的电路图如图 2-3所示。
图 2-3 EEPROM电路图连线
结合图 2-2可知EEPROM标准部分的设备地址是‘1010100’，即0x54；扩展部分的设备地址是‘1011100’，即0x5C。
2.2 操作模式
2.2.1 读操作
标准EEPROM部分和扩展部分均支持读操作，EEPROM支持以下三种类型的读操作：
当前地址读：在当前地址读操作方式时无需发送读字节地址，每次只将当前地址所存数据读出，片内地址始终保持自加，直到读完整个EEPROM后又回到0地址。
随机地址读：主设备发送有效从设备内部地址，并且从设备发送响应信号后将会将该内部地址处的数据通过I2C发送给主设备。
顺序读：多字节连续读操作既可以是当前地址读，也可以是随机地址读，每次处理器接收到一字节数据都返回一个ACK，EEPROM接收到此ACK后会自动地址加1，接着输出下一个字节数据，直到处理器返回NO ACK时，读过程结束。
2.2.2 写操作
标准EEPROM部分，在写保护被禁止的情况下提供写操作，并且支持以下两种写操作：
字节写：按字节写时通常在向EEPROM发送设备地址并收到应答信号后，发送写字节地址再次收到ACK后开始写数据，最后发送停止位结束写操作。
页写：写页时EEPROM可一次连续写入整页数据（一页为16字节）。其发地址过程与写字节时完全相同。不同的是，当写完一个数据字节后，处理器发不发停止状态，而是在应答信号后继续写入数据，每一个字节接收完毕后，EEPROM都返回一个ACK，一直到写完整页。如果页写时写入数超出该物理页边界，则超出数据将重新写入页首地址覆盖之前所写数据。
3.技术实现
本篇通过内核模块的方式实现EEPROM的设备驱动。
EEPROM驱动的编写同样是实现设备文件操作控制块结构体file_operations的成员函数，在EEPROM设备驱动中主要实现了__e2promOpen、__e2promClose、__e2promRead、__e2promWrite、__e2promIoctl函数功能，__e2promIoctl函数用来设置待访问的EEPROM的内部地址。
应用程序可以通过访问标准文件I/O函数来读写EEPROM设备，在读写EEPROM设备前，可调用lseek函数设置要读/写的eeprom内部寄存器地址，然后调用标准文件I/O对该内部地址进行读/写操作。
EEPROM的读写功能，实质上是调用I2C设备发送接口的方式实现的。这里使用字符驱动的框架来实现EEPROM的读写操作。由于标准EEPROM和扩展部分的设备地址不同，但是对这两部分的操作是一样的，因此本篇仅给出标准EEPROM设备的驱动实现。
标准EEPROM设备文件操作结构体如程序清单 3-1所示。
程序清单 3-1 e2prom设备文件操作集
/*********************************************************************************************************
** e2prom设备文件操作集
*********************************************************************************************************/
struct file_operations GfileOperate = {
.fo_open = __e2promOpen,
.fo_close = __e2promClose,
.fo_read = __e2promRead,
.fo_write = __e2promWrite,
.fo_ioctl = __e2promIoctl
}; 通过调用标准I/O函数，可最终调用到file_operations结构体中的对应的成员函数。
3.1 读操作
__e2promRead读取EEPROM内部数据，其实现如程序清单 3-2所示。
程序清单 3-2 __e2promRead实现
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: __e2promRead
** 功能描述: 读取eeprom设备
** 输 入 : pvArg 版本类型选择参数
** pcBuffer 缓冲区
** stMaxByte 缓冲区大小
** 输 出 : ERROR
*********************************************************************************************************/
static ssize_t __e2promRead(PVOID pvArg, PCHAR pcBuffer, size_t stMaxByte)
{
UINT32 uiRet;
if(!pcBuffer) {
return PX_ERROR;
}
uiRet = __at24xxRead(Gi2cDev, Goffset, (UINT8 *)pcBuffer, stMaxByte);
Goffset = (Goffset + stMaxByte) % EEPROM_MEM_SIZE; /* 内部地址计数器保存值 */
return (uiRet == ERROR_NONE) ? stMaxByte:PX_ERROR;
}__e2promRead将会调用at24xxRead函数实现读操作，at24xxRead实现如程序清单 3-3所示。
程序清单 3-3 at24xxRead实现
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: __at24xxRead
** 功能描述: AT24xx 寄存器读函数
** 输 入 : pI2cDev i2c设备
** RegAddress 寄存器地址
** buf 数据接收缓冲区
** len 需要读取的数据长度
** 输 出 : 返回 0 表示函数执行成功
*********************************************************************************************************/
static int __at24xxRead (PLW_I2C_DEVICE pI2cDev, UINT8 ucRegAddress, UINT8 *ucBuf, UINT uiLen)
{
INT iError;
LW_I2C_MESSAGE i2cMsgs[2] = {
{
.I2CMSG_usAddr = pI2cDev->I2CDEV_usAddr,
.I2CMSG_usFlag = 0, /* 0表示写操作 */
.I2CMSG_usLen = sizeof(ucRegAddress),
.I2CMSG_pucBuffer = &ucRegAddress, /* 先写要读的寄存器地址 */
},
{
.I2CMSG_usAddr = pI2cDev->I2CDEV_usAddr,
.I2CMSG_usFlag = LW_I2C_M_RD, /* 表示读操作 */
.I2CMSG_usLen = uiLen,
.I2CMSG_pucBuffer = ucBuf, /* 接着读操作 */
}
};
iError = API_I2cDeviceTransfer(pI2cDev, i2cMsgs, 2);
if (iError < 0) {
return (PX_ERROR);
}
return (ERROR_NONE);
} 实质上，应用层调用read函数，最终是调用的API_I2cDeviceTransfer函数实现接收与发送操作。
3.2 写操作
__e2promWrite向EEPROM写入数据，其实现如程序清单 3-4所示。
程序清单 3-4 e2promWrite实现
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: __e2promWrite
** 功能描述: 写eeprom设备
** 输 入 : pvArg 版本类型选择参数
** pcBuffer 缓冲区
** stMaxByte 缓冲区大小
** 输 出 : ERROR
*********************************************************************************************************/
static ssize_t __e2promWrite(PVOID pvArg, PCHAR pcBuffer, size_t stMaxByte)
{
UINT32 uiRet;
if(!pcBuffer) {
return PX_ERROR;
}
uiRet = __at24xxWrite (Gi2cDev, Goffset, (UINT8 *)pcBuffer, stMaxByte);
Goffset = (Goffset + stMaxByte) % EEPROM_MEM_SIZE; /* 内部地址计数器保存值 */
return (uiRet == ERROR_NONE) ? stMaxByte:PX_ERROR;
}__e2promWrite将会调用at24xxWrite函数实现EEPROM的写操作，at24xxWrite实现如程序清单 3-5所示。
程序清单 3-5 at24xxWrite实现
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: __at24xxWrite
** 功能描述: AT24xx 寄存器写函数
** 输 入 : pI2cDev i2c设备
** RegAddress 寄存器地址
** buf 需要写入寄存器的数据
** len 写入数据长度
** 输 出 : 返回 0 表示函数执行成功
*********************************************************************************************************/
static int __at24xxWrite (PLW_I2C_DEVICE pI2cDev, UINT8 ucRegAddress, UINT8 *ucBuf, UINT uiLen)
{
INT iError;
if(!pI2cDev) {
return PX_ERROR;
}
/*
* 发送缓存大小:至少为(数据+地址)字节数
*/
UINT8 *pui2cBuf = (UINT8 *)malloc(uiLen+1);
LW_I2C_MESSAGE i2cMsgs[1] = {
{
.I2CMSG_usAddr = pI2cDev->I2CDEV_usAddr,
.I2CMSG_usFlag = 0, /* 0表示写操作 */
.I2CMSG_usLen = uiLen + sizeof(ucRegAddress), /* (数据+地址)字节数 */
.I2CMSG_pucBuffer = pui2cBuf,
},
};
/*
* 发送缓存开头存放的是地址信息,然后才是数据
*/
pui2cBuf[0] = ucRegAddress;
memcpy(&pui2cBuf[1], &ucBuf[0], uiLen);
iError = API_I2cDeviceTransfer(pI2cDev, i2cMsgs, 1);
if (iError < 0) {
free(pui2cBuf);
printk(KERN_ERR "__at24xxWrite(): failed to i2c transfer!\n");
return (PX_ERROR);
}
free(pui2cBuf);
return (ERROR_NONE);
} 实质上，应用层调用write函数，最终是调用的API_I2cDeviceTransfer函数实现接收与发送操作。
3.3 设置读写地址
通过实现__e2promIoctl函数，完成设置待读/写的EEPROM的内部寄存器地址，其实现如程序清单 3-6所示。
程序清单 3-6 __e2promIoctl实现
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: __e2promIoctl
** 功能描述: 控制eeprom设备
** 输 入 : pdevhdrHdr 设备头
** iCmd 命令
** lArg 命令参数
** 输 出 : ERROR
*********************************************************************************************************/
static INT __e2promIoctl(PLW_DEV_HDR pdevhdrHdr, INT iCmd, LONG lArg)
{
INT iError;
struct stat *pstat;
switch(iCmd) {
case FIOSEEK: /* 获取e2prom内部地址偏移 */
Goffset = *(off_t *)lArg;
break;
case FIOFSTATGET: /* 获得文件属性 */
pstat = (struct stat *)lArg;
pstat->st_dev = (dev_t)pdevhdrHdr;
pstat->st_ino = (ino_t)0; /* 相当于唯一节点 */
pstat->st_mode = 0644 | S_IFCHR; /* 默认属性 */
pstat->st_nlink = 1;
pstat->st_uid = 0;
pstat->st_gid = 0;
pstat->st_rdev = 1;
pstat->st_size = 0;
pstat->st_blksize = 0;
pstat->st_blocks = 0;
pstat->st_atime = API_RootFsTime(LW_NULL); /* 默认使用 root fs 基准时间 */
pstat->st_mtime = API_RootFsTime(LW_NULL);
pstat->st_ctime = API_RootFsTime(LW_NULL);
break;
default:
errno = ENOSYS;
iError = PX_ERROR;
break;
}
return ERROR_NONE;
} 通过在应用层调用lseek，可以调用到底层的__e2promIoctl函数，在__e2promIoctl函数中通过给全局变量Goffset赋值，在调用read/write函数时，底层相应的__e2promRead/ __e2promWrite便可获得Goffset的偏移值，进而读取/写入到EEPROM内部寄存器中。
3.4 驱动模块初始化及卸载
驱动模块初始化实现如程序清单 3-7所示。
程序清单 3-7 模块初始化
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: module_init
** 功能描述: 驱动加载模块
** 输 入 : NONE
** 输 出 : ERROR_CODE
*********************************************************************************************************/
int module_init (void)
{
printk("hello_module init!\n");
INT iDrvNum = API_IosDrvInstallEx(&GfileOperate); /* 安装驱动程序 */
API_IosDevAdd (&GdevhdrHdr, "/dev/eeprom", iDrvNum); /* 安装设备 */
Gi2cDev = API_I2cDeviceCreate("/bus/i2c/1",
"/dev/eeprom",
DEVICE_ADDR,
0);
return ERROR_NONE;
}模块卸载实现如程序清单 3-8所示。
程序清单 3-8 模块卸载
/*********************************************************************************************************
** 函数名称: module_exit
** 功能描述: 驱动卸载模块
** 输 入 : NONE
** 输 出 : NONE
*********************************************************************************************************/
void module_exit (void)
{
printk("hello_module exit!\n");
API_IosDevDelete(&GdevhdrHdr); /* 删除设备 */
API_I2cDeviceDelete(Gi2cDev); /* 删除指定的 i2c 设备 */
return ;
}看完上述内容是否对您有帮助呢？如果还想对相关知识有进一步的了解或阅读更多相关文章，请关注创新互联行业资讯频道，感谢您对创新互联的支持。
网页题目：SylixOS中怎么实现EEPROM设备驱动
链接分享：http://pwwzsj.com/article/igcphp.html
