STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器一、ap3216c传感器简介二、添加设备树的节点三. 编写si7006设备驱动四、测试驱动模块

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我是靠谱客的博主贪玩砖头，最近开发中收集的这篇文章主要介绍STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器一、ap3216c传感器简介二、添加设备树的节点三. 编写si7006设备驱动四、测试驱动模块，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、ap3216c传感器简介

AP3216C是一个集成的ALS和PS模块，包括一个数字环境光传感器[ALS]，一个接近传感器[PS]和一个红外LED在单个封装中。

特性：

I2C 接口 (FS 模式 @ 400k Hz)
模式选择: ALS, PS+IR, ALS+PS+IR, PD, ALS once, SW Reset, PS+IR
工作范围 (-30°C to +80°C)

1.ap3216c的常用寄存器列表如下：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fcvEfZcl-1662555492275)(C:Users18040AppDataRoamingTyporatypora-user-images1662089646544.png)]

2. 开发板原理图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2JEFqKUf-1662555492278)(图片/1662549548007.png)]

二、添加设备树的节点

1.设置引脚

首先设置I2C1引脚的复用功能，找到 pinctrl_i2c1 节点：

vi stm32mp15-pinctrl.dtsi
在这里插入图片描述

2. 找出控制器的设备树

stm32mp151.dtsi

i2c1: i2c@40012000 {
    compatible = "st,stm32mp15-i2c"; //这个是和i2c控制器驱动完成匹配
    reg = <0x40012000 0x400>;        //控制器的地址和长度
    interrupt-names = "event", "error";                                                                   
    interrupts-extended = <&exti 21 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
                  <&intc GIC_SPI 32 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&rcc I2C1_K>;
    resets = <&rcc I2C1_R>;
    #address-cells = <1>;   //修饰子节点地址的个数
    #size-cells = <0>;      //修饰子节点长度的个数
    dmas = <&dmamux1 33 0x400 0x80000001>,//dam内存直取，可以把数据直接从一个地址搬移到另一个地址
           <&dmamux1 34 0x400 0x80000001>;
    dma-names = "rx", "tx";
    power-domains = <&pd_core>;
    st,syscfg-fmp = <&syscfg 0x4 0x1>;
    wakeup-source;
    i2c-analog-filter;
    status = "disabled";  //控制器没有使能
};

3. 根据内核帮助文档编写自己的设备树

/home/linux/linux-5.10.61/Documentation/devicetree/bindings/i2c/

&i2c1{//第0个成员工作状态，第1个休眠状态
    pinctrl-names = "default", "sleep";//这个就是列表
    pinctrl-0 = <&i2c1_pins_b>;//pinctrl-0 代表列表中第0个成员//i2c1_pins_b代表管脚复用
    pinctrl-1 = <&i2c1_sleep_pins_b>;//pinctrl-1 代表列表中第1个成员
    i2c-scl-rising-time-ns = <100>;//上升沿时间毫秒
    i2c-scl-falling-time-ns = <7>;//下降沿时间
    status = "okay";    //使能                                                                                          
    /delete-property/dmas;      //删除dma属性
    /delete-property/dma-names;
    
    si7006@40{ 	//添加的设备树节点
        compatible = "st,si7006";
        reg = <0x40>;//从机地址
    };
    ap3216c@1e{
        comptible = "st,ap3216c";
        reg = <0x1e>
    };
};

4. 重新编译设备树

make dtbs

重启开发板

安装驱动

三. 编写si7006设备驱动

1.先搭个I2C设备驱动框架

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/i2c.h>

int ap3216c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
	printk("%s:%dn", __func__, __LINE__);
    return 0;
}
int ap3216c_remove(struct i2c_client *client)
{
    printk("%s:%dn", __func__, __LINE__);
    return 0;
}

//通过设备树的形式匹配进入probe函数
const struct of_device_id oftable[] = {
    {
        .compatible = "st,ap3216c",
    },
    {},
};

//支持热插拔
MODULE_DEVICE_TABLE(of, oftable);

struct i2c_driver ap3216c = {
    .probe = ap3216c_probe,
    .remove = ap3216c_remove,
    .driver = {
        .name = "hello",
        .of_match_table = oftable,
    }};

module_i2c_driver(ap3216c);
MODULE_LICENSE("GPL");

2. 写个Makefile编译一下：

ifeq ($(arch),arm)
KERNELDIR :=/home/linux/linux-5.10.61
CROSS_COMPILE ?=arm-linux-gnueabihf-
else 
KERNELDIR :=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
CROSS_COMPILE ?=
endif 

modname ?=
PWD :=$(shell pwd)

CC :=$(CROSS_COMPILE)gcc

all:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
	# $(CC) test.c -o test
clean:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean
	# rm test

install:
	cp *.ko ~/nfs/rootfs/
	# cp test ~/nfs/rootfs/

help:
	echo "make arch = arm or x86 modname= dirvers file name"

obj-m:=$(modname).o

linux@ubuntu:~/linu/driver/csdn/ap3216c$ make arch=arm modname=ap3216c

3. 再写字符设备驱动框架

int ap3216c_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%dn", __FILE__, __func__, __LINE__);
    return 0;
}

ssize_t ap3216c_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    return size;
}
ssize_t ap3216c_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    return size;
}
int ap3216c_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%dn", __FILE__, __func__, __LINE__);
    return 0;
}
const struct file_operations fops = {
    .open = ap3216c_open,
    .read = ap3216c_read,
    .write = ap3216c_write,
    .release = ap3216c_close,
};
int ap3216c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
    int ret;
    gclient = client;
    // 1.分配对象
    cdev = cdev_alloc();
    if (cdev == NULL)
    {
        printk("alloc memory failedn");
        ret = -ENOMEM;
        goto ERR1;
    }
    // 2.初始化对象
    cdev_init(cdev, &fops);

    // 3.申请设备号
    if (major > 0)
    {
        ret = register_chrdev_region(MKDEV(major, minor), count, CNAME);
        if (ret != 0)
        {
            printk("static:alloc device number failed!n");
            goto ERR2;
        }
    }
    else if (major == 0)
    {
        ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, CNAME);
        if (ret != 0)
        {
            printk("dynamic:alloc device number failed!n");
            goto ERR2;
        }
        major = MAJOR(devno);
        minor = MINOR(devno);
    }
    // 4.注册对象
    ret = cdev_add(cdev, MKDEV(major, minor), count);
    if (ret)
    {
        printk("add cdev failedn");
        goto ERR3;
    }
    // 5.向上层提交目录的信息
    cls = class_create(THIS_MODULE, "hello");
    if (IS_ERR(cls))
    {
        printk("create class failedn");
        ret = PTR_ERR(cls);
        goto ERR4;
    }
    // 6.向上层提交设备的信息
    dev = device_create(cls, NULL, MKDEV(major, minor), NULL, CNAME);
    if (IS_ERR(dev))
    {
        printk("create device failedn");
        ret = PTR_ERR(dev);
        goto ERR5;
    }
    
    return 0;
ERR5:
    class_destroy(cls);
ERR4:
    cdev_del(cdev);
ERR3:
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), count);
ERR2:
    kfree(cdev);
ERR1:
    return ret;
}
int ap3216c_remove(struct i2c_client *client)
{
    device_destroy(cls,MKDEV(major,minor));
    class_destroy(cls);
    cdev_del(cdev);
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), count);
    kfree(cdev);
    printk("%s:%dn", __func__, __LINE__);
    return 0;
}

//通过设备树的形式匹配进入probe函数
const struct of_device_id oftable[] = {
    {
        .compatible = "st,ap3216c",
    },
    {},
};

//支持热插拔
MODULE_DEVICE_TABLE(of, oftable);

struct i2c_driver ap3216c = {
    .probe = ap3216c_probe,
    .remove = ap3216c_remove,
    .driver = {
        .name = "hello",
        .of_match_table = oftable,
    }};

module_i2c_driver(ap3216c);
MODULE_LICENSE("GPL");

4.封装i2c操作代码

全局变量中添加 i2c_client 成员：

struct i2c_client *gclient;

在ap3216c_probe函数中添加

	gclient = client;//获取从机设备信息结构体
    ret = ap3216c_board_init();//驱动加载时进行硬件的初始化
	if (ret < 0)
        printk("ap3216c_board_init failn");

（1）ap316c写寄存器时序如下

在这里插入图片描述

int ap3216c_write_reg(uint8_t reg, uint8_t val) //这是一个无符号的char
{
    int ret;
    struct i2c_msg msg;
    uint8_t send_buf[2];
    send_buf[0] = reg;
    send_buf[1] = val;

    msg.addr = gclient->addr;
    msg.flags = 0;
    msg.len = 2;
    msg.buf = send_buf;

    ret = i2c_transfer(gclient->adapter, &msg, 1);
    if (ret != 1)
    {
        printk("i2c read serial or firmware errorn");
        return -EAGAIN;
    }
    return 0;
}

（2）ap316c读寄存器时序如下

在这里插入图片描述

int ap3216c_board_read_data(void)
{
    uint8_t low_val, high_val;
    // IR红外led
    ap3216c_read_reg(0x0A, &low_val);
    ap3216c_read_reg(0x0B, &high_val);
    if (low_val & 0x80)
    {
        data.ir = 0;
    }
    else
    {
        data.ir = ((uint16_t)high_val << 2 | (low_val & 0x03));
    }
    // ALS环境光传感器
    ap3216c_read_reg(0x0C, &low_val);
    ap3216c_read_reg(0x0D, &high_val);
    data.als = ((uint16_t)high_val << 8) | low_val;

    // ps接近光传感器
    ap3216c_read_reg(0x0E, &low_val);
    ap3216c_read_reg(0x0F, &high_val);
    if (low_val & 0x40)
    {
        data.ps = 0;
    }
    else
    {
        data.ps = ((uint16_t)(high_val & 0x3F) << 4) | (low_val & 0x0F);
    }
    return 0;
}

5.ap3216c的初始化

//ap3216c的初始化
int ap3216c_board_init(void)
{
    int ret;
    uint8_t val;
    // 设置AP3216C系统模式，软复位
    ret = ap3216c_write_reg(0x00, 0x04);
    if (ret < 0)
    {
        printk("ap3216 soft reset failn");
        return -1;
    }
    // 软复位后至少等待10ms
    mdelay(150);
    // 设置AP3216C系统模式，ALS+PS+IR单次模式
    ret = ap3216c_write_reg(0x00, 0x03);
    if (ret < 0)
    {
        printk("ap3216 activate failn");
        return -1;
    }
    mdelay(150);
    // 读模式寄存器，确认模式写入成功
    ret = ap3216c_read_reg(0x00, &val);
    if (ret < 0)
    {
        printk("ap3216 read mode failn");
        return -1;
    }
    printk("ap3216 mode :%dn", val);
    return 0;
}

6.ap3216c读取数据

int ap3216c_board_read_data(void)
{
    uint8_t low_val, high_val;
    // IR红外led
    ap3216c_read_reg(0x0A, &low_val);
    ap3216c_read_reg(0x0B, &high_val);
    if (low_val & 0x80)
    {
        data.ir = 0;
    }
    else
    {
        data.ir = ((uint16_t)high_val << 2 | (low_val & 0x03));
    }
    // ALS环境光传感器
    ap3216c_read_reg(0x0C, &low_val);
    ap3216c_read_reg(0x0D, &high_val);
    data.als = ((uint16_t)high_val << 8) | low_val;

    // ps接近光传感器
    ap3216c_read_reg(0x0E, &low_val);
    ap3216c_read_reg(0x0F, &high_val);
    if (low_val & 0x40)
    {
        data.ps = 0;
    }
    else
    {
        data.ps = ((uint16_t)(high_val & 0x3F) << 4) | (low_val & 0x0F);
    }
    return 0;
}

7.字符设备驱动的实现

头文件引入

#include <linux/delay.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>

open

int ap3216c_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%dn", __func__, __LINE__);
    return 0;
}

read

ssize_t ap3216c_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    uint16_t rdata[3];
    int ret;

    ap3216c_board_read_data();
    rdata[0] = data.ir;
    rdata[1] = data.als;
    rdata[2] = data.ps;
    //printk("ir:%d ,als:%d, ps:%dn", rdata[0], rdata[1], rdata[2]);
    ret = copy_to_user(ubuf, rdata, sizeof(rdata));
    if (ret)
    {
        printk("copy data to user errorn");
        return -EIO;
    }
    return size;
}

write

ssize_t ap3216c_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    return size;
}

int ap3216c_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%dn", __FILE__, __func__, __LINE__);
    return 0;
}

四、测试驱动模块

1.加载驱动,查看驱动

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bhPYbqp8-1662555492281)(图片/1662555201650.png)]

2.编写app测试程序

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdint.h>
#include <unistd.h>


#define PRINT_ERR(msg) 
    do                 
    {                  
        perror(msg);   
        return -1;     
    } while (0)

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int fd, ret;
    uint16_t data_buf[3] = {0};

    if ((fd = open("/dev/ap3216c", O_RDWR)) == -1)
        PRINT_ERR("open error");

    while (1)
    {
        ret = read(fd, data_buf, sizeof(data_buf));
        if (ret < 0)
        {
            printf("read failn");
        }
        else
        {
            printf("ir:%d ,als:%d, ps:%dn", data_buf[0], data_buf[1], data_buf[2]);
        }
        sleep(1);
    }
    close(fd);
    return 0;
}

在这里插入图片描述

成功读取读到红外，环境光，接近传感器数据

最后

以上就是贪玩砖头为你收集整理的STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器一、ap3216c传感器简介二、添加设备树的节点三. 编写si7006设备驱动四、测试驱动模块的全部内容，希望文章能够帮你解决STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器一、ap3216c传感器简介二、添加设备树的节点三. 编写si7006设备驱动四、测试驱动模块所遇到的程序开发问题。

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本文分类：STM32MP157A
浏览次数：83 次浏览
发布日期：2023-08-27 13:20:06
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STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器一、ap3216c传感器简介二、添加设备树的节点三. 编写si7006设备驱动四、测试驱动模块

概述

一、ap3216c传感器简介

1.ap3216c的常用寄存器列表如下：

2. 开发板原理图

二、添加设备树的节点

1.设置引脚

2. 找出控制器的设备树

3. 根据内核帮助文档编写自己的设备树

4. 重新编译设备树

三. 编写si7006设备驱动

1.先搭个I2C设备驱动框架

2. 写个Makefile编译一下：

3. 再写字符设备驱动框架

4.封装i2c操作代码

（1）ap316c写寄存器时序如下

（2）ap316c读寄存器时序如下

5.ap3216c的初始化

6.ap3216c读取数据

7.字符设备驱动的实现

四、测试驱动模块

1.加载驱动,查看驱动

2.编写app测试程序

最后

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STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器一、ap3216c传感器简介二、 添加设备树的节点三. 编写si7006设备驱动四、测试驱动模块

概述

一、ap3216c传感器简介

1.ap3216c的常用寄存器列表如下：

2. 开发板原理图

二、 添加设备树的节点

1.设置引脚

2. 找出控制器的设备树

3. 根据内核帮助文档编写自己的设备树

4. 重新编译设备树

三. 编写si7006设备驱动

1.先搭个I2C设备驱动框架

2. 写个Makefile编译一下：

3. 再写字符设备驱动框架

4.封装i2c操作代码

（1）ap316c写寄存器时序如下

（2）ap316c读寄存器时序如下

5.ap3216c的初始化

6.ap3216c读取数据

7.字符设备驱动的实现

四、测试驱动模块

1.加载驱动,查看驱动

2.编写app测试程序

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二、添加设备树的节点

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