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1、AP3216簡介

AP3216C 芯片集成了光強傳感器（ ALS: Ambient Light Sensor），接近傳感器（ PS: Proximity Sensor），還有一個紅外LED（ IR LED）。

(資料圖片)

這個芯片設(shè)計的用途是給手機(jī)之類的使用，比如：返回當(dāng)前環(huán)境光強以便調(diào)整屏幕亮度；用戶接聽電話時，將手機(jī)放置在耳邊后，自動關(guān)閉屏幕避免用戶誤觸碰 。

該芯片通過 I2C接口與主控制器相連， 如：

2、IIC驅(qū)動簡介

Linux下IIC有兩種驅(qū)動方式：一種是按照字符設(shè)備驅(qū)動方式來驅(qū)動IIC；另一種是走Linux下IIC的框架。按照字符設(shè)備驅(qū)動的方式可以查閱這一篇文章：Linux IIC 字符設(shè)備 驅(qū)動例子。

這里我們了解學(xué)習(xí)一下第二種方式，因為找到的AP3216的驅(qū)動就是基于IIC驅(qū)動框架的，哈哈。

整個IIC的驅(qū)動框架相關(guān)代碼在driversi2c中，包含的內(nèi)容有：

IIC驅(qū)動框架圖如（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)，鏈接見文末參考資料）：

IIC驅(qū)動框架可大體分為兩大部分：

① I2C 總線驅(qū)動：SOC 的 I2C 控制器驅(qū)動，也叫做 I2C 適配器驅(qū)動。

② I2C 設(shè)備驅(qū)動：針對具體的 I2C 設(shè)備而編寫的驅(qū)動。

其中，訪問抽象層與I2C核心層數(shù)據(jù)I2C 總線驅(qū)動部分；driver驅(qū)動層屬于I2C設(shè)備驅(qū)動部分。

上面框圖對應(yīng)的代碼調(diào)用層次圖如：

下面的AP3216驅(qū)動可以對照這張圖來看看。

4、AP3216實驗

我們使用設(shè)備樹來描述AP3216設(shè)備信息，首先我們沒有在設(shè)備樹中添加AP3216相關(guān)節(jié)點時，我們系統(tǒng)的I2C設(shè)備如：

添加I2C pinctrl，板子上AP3216接的是I2C1：

配置寄存器的值都設(shè)為0x4001b8b0，這一段是什么意思我們在什么是Pinctrl子系統(tǒng)及GPIO子系統(tǒng)？這篇筆記中也有寫到，就是幾個寄存器及其配置。

接下來在i2c1節(jié)點下添加ap3216節(jié)點：

編譯設(shè)備樹，傳到開發(fā)板上，重啟。此時我們系統(tǒng)的I2C設(shè)備有：

可見，新增的AP3216 I2C設(shè)備名就是我們設(shè)備樹里設(shè)置的。

下面編寫AP3216驅(qū)動（以下代碼來源于網(wǎng)絡(luò)）：

ap3216.c：

#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include"ap3216creg.h"/***************************************************************文件名:ap3216c.c描述:AP3216C驅(qū)動程序***************************************************************/#defineAP3216C_CNT1#defineAP3216C_NAME"ap3216c"structap3216c_dev{dev_tdevid;/*設(shè)備號*/structcdevcdev;/*cdev*/structclass*class;/*類*/structdevice*device;/*設(shè)備*/structdevice_node*nd;/*設(shè)備節(jié)點*/intmajor;/*主設(shè)備號*/void*private_data;/*私有數(shù)據(jù)*/unsignedshortir,als,ps;/*三個光傳感器數(shù)據(jù)*/};staticstructap3216c_devap3216cdev;/**@description:從ap3216c讀取多個寄存器數(shù)據(jù)*@param-dev:ap3216c設(shè)備*@param-reg:要讀取的寄存器首地址*@param-val:讀取到的數(shù)據(jù)*@param-len:要讀取的數(shù)據(jù)長度*@return:操作結(jié)果*/staticintap3216c_read_regs(structap3216c_dev*dev,u8reg,void*val,intlen){intret;structi2c_msgmsg[2];structi2c_client*client=(structi2c_client*)dev->private_data;/*msg[0]為發(fā)送要讀取的首地址*/msg[0].addr=client->addr;/*ap3216c地址*/msg[0].flags=0;/*標(biāo)記為發(fā)送數(shù)據(jù)*/msg[0].buf=?/*讀取的首地址*/msg[0].len=1;/*reg長度*//*msg[1]讀取數(shù)據(jù)*/msg[1].addr=client->addr;/*ap3216c地址*/msg[1].flags=I2C_M_RD;/*標(biāo)記為讀取數(shù)據(jù)*/msg[1].buf=val;/*讀取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)*/msg[1].len=len;/*要讀取的數(shù)據(jù)長度*/ret=i2c_transfer(client->adapter,msg,2);if(ret==2){ret=0;}else{printk("i2crdfailed=%dreg=%06xlen=%d",ret,reg,len);ret=-EREMOTEIO;}returnret;}/**@description:向ap3216c多個寄存器寫入數(shù)據(jù)*@param-dev:ap3216c設(shè)備*@param-reg:要寫入的寄存器首地址*@param-val:要寫入的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)*@param-len:要寫入的數(shù)據(jù)長度*@return:操作結(jié)果*/statics32ap3216c_write_regs(structap3216c_dev*dev,u8reg,u8*buf,u8len){u8b[256];structi2c_msgmsg;structi2c_client*client=(structi2c_client*)dev->private_data;b[0]=reg;/*寄存器首地址*/memcpy(&b[1],buf,len);/*將要寫入的數(shù)據(jù)拷貝到數(shù)組b里面*/msg.addr=client->addr;/*ap3216c地址*/msg.flags=0;/*標(biāo)記為寫數(shù)據(jù)*/msg.buf=b;/*要寫入的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)*/msg.len=len+1;/*要寫入的數(shù)據(jù)長度*/returni2c_transfer(client->adapter,&msg,1);}/**@description:讀取ap3216c指定寄存器值，讀取一個寄存器*@param-dev:ap3216c設(shè)備*@param-reg:要讀取的寄存器*@return:讀取到的寄存器值*/staticunsignedcharap3216c_read_reg(structap3216c_dev*dev,u8reg){u8data=0;ap3216c_read_regs(dev,reg,&data,1);returndata;#if0structi2c_client*client=(structi2c_client*)dev->private_data;returni2c_smbus_read_byte_data(client,reg);#endif}/**@description:向ap3216c指定寄存器寫入指定的值，寫一個寄存器*@param-dev:ap3216c設(shè)備*@param-reg:要寫的寄存器*@param-data:要寫入的值*@return:無*/staticvoidap3216c_write_reg(structap3216c_dev*dev,u8reg,u8data){u8buf=0;buf=data;ap3216c_write_regs(dev,reg,&buf,1);}/**@description :讀取AP3216C的數(shù)據(jù)，讀取原始數(shù)據(jù)，包括ALS,PS和IR, 注意！*:如果同時打開ALS,IR+PS的話兩次數(shù)據(jù)讀取的時間間隔要大于112.5ms*@param-ir:ir數(shù)據(jù)*@param-ps:ps數(shù)據(jù)*@param-ps:als數(shù)據(jù)*@return :無。*/voidap3216c_readdata(structap3216c_dev*dev){unsignedchari=0;unsignedcharbuf[6];/*循環(huán)讀取所有傳感器數(shù)據(jù)*/for(i=0;i<6;i++){buf[i]=ap3216c_read_reg(dev,AP3216C_IRDATALOW+i);}if(buf[0]&0X80)/*IR_OF位為1,則數(shù)據(jù)無效*/dev->ir=0;else/*讀取IR傳感器的數(shù)據(jù)*/dev->ir=((unsignedshort)buf[1]<<2)|(buf[0]&0X03);dev->als=((unsignedshort)buf[3]<<8)|buf[2];/*讀取ALS傳感器的數(shù)據(jù)*/if(buf[4]&0x40)/*IR_OF位為1,則數(shù)據(jù)無效*/dev->ps=0;else/*讀取PS傳感器的數(shù)據(jù)*/dev->ps=((unsignedshort)(buf[5]&0X3F)<<4)|(buf[4]&0X0F);}/**@description:打開設(shè)備*@param-inode:傳遞給驅(qū)動的inode*@param-filp:設(shè)備文件，file結(jié)構(gòu)體有個叫做private_data的成員變量*一般在open的時候?qū)rivate_data指向設(shè)備結(jié)構(gòu)體。*@return:0成功;其他失敗*/staticintap3216c_open(structinode*inode,structfile*filp){filp->private_data=&ap3216cdev;/*初始化AP3216C*/ap3216c_write_reg(&ap3216cdev,AP3216C_SYSTEMCONG,0x04);/*復(fù)位AP3216C*/mdelay(50);/*AP3216C復(fù)位最少10ms*/ap3216c_write_reg(&ap3216cdev,AP3216C_SYSTEMCONG,0X03);/*開啟ALS、PS+IR*/return0;}/**@description:從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)*@param-filp:要打開的設(shè)備文件(文件描述符)*@param-buf:返回給用戶空間的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)*@param-cnt:要讀取的數(shù)據(jù)長度*@param-offt:相對于文件首地址的偏移*@return:讀取的字節(jié)數(shù)，如果為負(fù)值，表示讀取失敗*/staticssize_tap3216c_read(structfile*filp,char__user*buf,size_tcnt,loff_t*off){shortdata[3];longerr=0;structap3216c_dev*dev=(structap3216c_dev*)filp->private_data;ap3216c_readdata(dev);data[0]=dev->ir;data[1]=dev->als;data[2]=dev->ps;err=copy_to_user(buf,data,sizeof(data));return0;}/**@description:關(guān)閉/釋放設(shè)備*@param-filp:要關(guān)閉的設(shè)備文件(文件描述符)*@return:0成功;其他失敗*/staticintap3216c_release(structinode*inode,structfile*filp){return0;}/*AP3216C操作函數(shù)*/staticconststructfile_operationsap3216c_ops={.owner=THIS_MODULE,.open=ap3216c_open,.read=ap3216c_read,.release=ap3216c_release,};/**@description:i2c驅(qū)動的probe函數(shù)，當(dāng)驅(qū)動與*設(shè)備匹配以后此函數(shù)就會執(zhí)行*@param-client:i2c設(shè)備*@param-id:i2c設(shè)備ID*@return:0，成功;其他負(fù)值,失敗*/staticintap3216c_probe(structi2c_client*client,conststructi2c_device_id*id){/*1、構(gòu)建設(shè)備號*/if(ap3216cdev.major){ap3216cdev.devid=MKDEV(ap3216cdev.major,0);register_chrdev_region(ap3216cdev.devid,AP3216C_CNT,AP3216C_NAME);}else{alloc_chrdev_region(&ap3216cdev.devid,0,AP3216C_CNT,AP3216C_NAME);ap3216cdev.major=MAJOR(ap3216cdev.devid);}/*2、注冊設(shè)備*/cdev_init(&ap3216cdev.cdev,&ap3216c_ops);cdev_add(&ap3216cdev.cdev,ap3216cdev.devid,AP3216C_CNT);/*3、創(chuàng)建類*/ap3216cdev.class=class_create(THIS_MODULE,AP3216C_NAME);if(IS_ERR(ap3216cdev.class)){returnPTR_ERR(ap3216cdev.class);}/*4、創(chuàng)建設(shè)備*/ap3216cdev.device=device_create(ap3216cdev.class,NULL,ap3216cdev.devid,NULL,AP3216C_NAME);if(IS_ERR(ap3216cdev.device)){returnPTR_ERR(ap3216cdev.device);}ap3216cdev.private_data=client;return0;}/**@description:i2c驅(qū)動的remove函數(shù)，移除i2c驅(qū)動的時候此函數(shù)會執(zhí)行*@param-client:i2c設(shè)備*@return:0，成功;其他負(fù)值,失敗*/staticintap3216c_remove(structi2c_client*client){/*刪除設(shè)備*/cdev_del(&ap3216cdev.cdev);unregister_chrdev_region(ap3216cdev.devid,AP3216C_CNT);/*注銷掉類和設(shè)備*/device_destroy(ap3216cdev.class,ap3216cdev.devid);class_destroy(ap3216cdev.class);return0;}/*傳統(tǒng)匹配方式ID列表*/staticconststructi2c_device_idap3216c_id[]={{"iot,ap3216c",0},{}};/*設(shè)備樹匹配列表*/staticconststructof_device_idap3216c_of_match[]={{.compatible="iot,ap3216c"},{/*Sentinel*/}};/*i2c驅(qū)動結(jié)構(gòu)體*/staticstructi2c_driverap3216c_driver={.probe=ap3216c_probe,.remove=ap3216c_remove,.driver={.owner=THIS_MODULE,.name="ap3216c",.of_match_table=ap3216c_of_match,},.id_table=ap3216c_id,};/**@description:驅(qū)動入口函數(shù)*@param:無*@return:無*/staticint__initap3216c_init(void){intret=0;ret=i2c_add_driver(&ap3216c_driver);returnret;}/**@description:驅(qū)動出口函數(shù)*@param:無*@return:無*/staticvoid__exitap3216c_exit(void){i2c_del_driver(&ap3216c_driver);}/*module_i2c_driver(ap3216c_driver)*/module_init(ap3216c_init);module_exit(ap3216c_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("pjw");

驅(qū)動詳解可查閱注釋及配合上訴的I2C驅(qū)動框架的框圖及數(shù)據(jù)手冊理解。

ap3216creg.h：

#ifndefAP3216C_H#defineAP3216C_H/***************************************************************文件名:ap3216creg.h描述:AP3216C寄存器地址描述頭文件***************************************************************/#defineAP3216C_ADDR0X1E/*AP3216C器件地址*//*AP3316C寄存器*/#defineAP3216C_SYSTEMCONG0x00/*配置寄存器*/#defineAP3216C_INTSTATUS0X01/*中斷狀態(tài)寄存器*/#defineAP3216C_INTCLEAR0X02/*中斷清除寄存器*/#defineAP3216C_IRDATALOW0x0A/*IR數(shù)據(jù)低字節(jié)*/#defineAP3216C_IRDATAHIGH0x0B/*IR數(shù)據(jù)高字節(jié)*/#defineAP3216C_ALSDATALOW0x0C/*ALS數(shù)據(jù)低字節(jié)*/#defineAP3216C_ALSDATAHIGH0X0D/*ALS數(shù)據(jù)高字節(jié)*/#defineAP3216C_PSDATALOW0X0E/*PS數(shù)據(jù)低字節(jié)*/#defineAP3216C_PSDATAHIGH0X0F/*PS數(shù)據(jù)高字節(jié)*/#endif

ap3216應(yīng)用：

ap3216cApp.c：

#include"stdio.h"#include"unistd.h"#include"sys/types.h"#include"sys/stat.h"#include"sys/ioctl.h"#include"fcntl.h"#include"stdlib.h"#include"string.h"#include#include#include#include#include/***************************************************************文件名:ap3216cApp.c描述: ap3216c設(shè)備測試APP。使用方法：./ap3216cApp /dev/ap3216c***************************************************************//**@description:main主程序*@param-argc:argv數(shù)組元素個數(shù)*@param-argv:具體參數(shù)*@return:0成功;其他失敗*/intmain(intargc,char*argv[]){intfd;char*filename;unsignedshortdatabuf[3];unsignedshortir,als,ps;intret=0;if(argc!=2){printf("ErrorUsage!");return-1;}filename=argv[1];fd=open(filename,O_RDWR);if(fd<0){printf("can"topenfile%s",filename);return-1;}while(1){ret=read(fd,databuf,sizeof(databuf));if(ret==0){/*數(shù)據(jù)讀取成功*/ir=databuf[0];/*ir傳感器數(shù)據(jù)*/als=databuf[1];/*als傳感器數(shù)據(jù)*/ps=databuf[2];/*ps傳感器數(shù)據(jù)*/printf("ir=%d,als=%d,ps=%d",ir,als,ps);}usleep(200000);/*100ms*/}close(fd);/*關(guān)閉文件*/return0;}

編寫Makefile，從之前的文章拷貝過來修改：

KERN_DIR=/home/book/100ask_imx6ull-sdk/Linux-4.9.88all:make-C$(KERN_DIR)M=`pwd`modules$(CROSS_COMPILE)gcc-oap3216cAppap3216cApp.cclean:make-C$(KERN_DIR)M=`pwd`modulescleanrm-rfmodules.orderrm-fap3216cApp#參考內(nèi)核源碼drivers/char/ipmi/Makefile#要想把a.c,b.c編譯成ab.ko,可以這樣指定:#ab-y:=a.ob.o#obj-m+=ab.oobj-m+=ap3216.o

編譯得到ap3216.ko及ap3216cApp，傳到板子上運行：

以上就是本次的實驗分享，如果文章對你有幫助，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)，謝謝！

編輯：黃飛