android 驱动各种总线协议

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mob64ca12e4d52e 2024-09-07 04:22:37 ©著作权

文章标签 #include Android 数据传输 文章分类 Android 移动开发

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Android 驱动与各种总线协议

在 Android 系统中，驱动程序作为操作系统与硬件之间的桥梁，具有不可或缺的作用。无论是传感器、相机还是其他硬件设备，它们的功能依赖于驱动程序的实现。而驱动程序的编写紧密与各种总线协议相关，如 I2C、SPI、UART 等。本文将介绍这些总线协议并提供相应的代码示例，帮助开发者理解 Android 驱动的基本原理。

什么是总线协议？

总线协议是指在计算机和外设之间传输数据所遵循的规则和标准。不同的总线协议有不同的特点和适用场景。在 Android 驱动中，常见的总线协议主要有：

I2C（Inter-Integrated Circuit）：通常用于低速设备的通信，如温度传感器、加速度计等。I2C 可以连接多个从设备，简单易用。
SPI（Serial Peripheral Interface）：一种全双工通信协议，适用于需要高速数据传输的设备，如显示器、SD 卡等。
UART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter）：用于串行通信，常见于与调制解调器等设备通信。

I2C 总线协议的驱动示例

下面是一个简单的 I2C 驱动程序示例。这段代码展示了如何使用 Linux 内核 API 在 Android 上实现 I2C 通信。

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

#define DEVICE_NAME "my_i2c_device"

static struct i2c_client *my_client;

static int my_i2c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
    my_client = client;
    printk(KERN_INFO "I2C device probed: %s\n", client->name);
    return 0; // 0 成功
}

static int my_i2c_remove(struct i2c_client *client)
{
    printk(KERN_INFO "I2C device removed: %s\n", client->name);
    return 0;
}

static const struct i2c_device_id my_i2c_id[] = {
    { DEVICE_NAME, 0 },
    { }
};

MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, my_i2c_id);

static struct i2c_driver my_i2c_driver = {
    .driver = {
        .name = DEVICE_NAME,
    },
    .probe = my_i2c_probe,
    .remove = my_i2c_remove,
    .id_table = my_i2c_id,
};

module_i2c_driver(my_i2c_driver);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("Simple I2C Driver Example");
MODULE_AUTHOR("Your Name");

代码说明

my_i2c_probe 函数在设备被探测到时被调用。
my_i2c_remove 函数在设备被移除时被调用。
my_i2c_driver 结构体定义了驱动的基本信息和操作。

SPI 总线协议的驱动示例

以下是 SPI 驱动的简单示例，展示了如何与 SPI 设备进行数据传输。

#include <linux/module.h>
#include <linux/spi/spi.h>
#include <linux/kernel.h>

#define DEVICE_NAME "my_spi_device"

static struct spi_device *my_spi_device;

static int my_spi_probe(struct spi_device *spi)
{
    my_spi_device = spi;
    printk(KERN_INFO "SPI device probed: %s\n", spi->modalias);
    return 0; // 0 成功
}

static int my_spi_remove(struct spi_device *spi)
{
    printk(KERN_INFO "SPI device removed: %s\n", spi->modalias);
    return 0;
}

static struct spi_driver my_spi_driver = {
    .driver = {
        .name = DEVICE_NAME,
        .owner = THIS_MODULE,
    },
    .probe = my_spi_probe,
    .remove = my_spi_remove,
};

module_spi_driver(my_spi_driver);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("Simple SPI Driver Example");
MODULE_AUTHOR("Your Name");

代码说明

my_spi_probe 和 my_spi_remove 函数分别用于设备探测和移除。
module_spi_driver 宏用于注册 SPI 驱动。

UART 总线协议的驱动示例

最后，我们看一下 UART 驱动的示例代码，展示如何通过串口进行数据通讯。

#include <linux/module.h>
#include <linux/serial_core.h>
#include <linux/kernel.h>

#define DEVICE_NAME "my_uart_device"

static struct uart_driver my_uart_driver;

static int my_uart_probe(struct platform_device *pdev)
{
    printk(KERN_INFO "UART device probed: %s\n", DEVICE_NAME);
    return 0; // 0 成功
}

static int my_uart_remove(struct platform_device *pdev)
{
    printk(KERN_INFO "UART device removed: %s\n", DEVICE_NAME);
    return 0;
}

static struct platform_driver my_uart_platform_driver = {
    .driver = {
        .name = DEVICE_NAME,
        .owner = THIS_MODULE,
    },
    .probe = my_uart_probe,
    .remove = my_uart_remove,
};

module_platform_driver(my_uart_platform_driver);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("Simple UART Driver Example");
MODULE_AUTHOR("Your Name");

代码说明

通过 platform_driver 实现与 UART 硬件的通信。

旅行图

以下是示意性的旅行图，展示了从不同总线协议到设备驱动的探测过程。

journey
    title 设备驱动探测过程
    section I2C
      设备连接 : 5: 我
      驱动加载 : 4: 我
      数据传输 : 3: 我
    section SPI
      设备连接 : 4: 我
      驱动加载 : 3: 我
      数据传输 : 2: 我
    section UART
      设备连接 : 4: 我
      驱动加载 : 2: 我
      数据传输 : 2: 我