DS1621在Linux下的IIC接口驱动设计
时间：03-24
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图4 驱动程序设计流程图
3.1 设备驱动的主要函数
对于字符设备，Linux内核对这些操作进行了统一的抽象，把它们定义在结构体file-operation中。通常，字符设备提供给应用程序的是一个流控制接口，主要包括open、release、read、ioctl等。
3.2 从器件，设备DS1621的初始化代码
3.3 IIC总线的初始化
对S3C2440的IIC控制器进行配置时需要用到的寄存器有：IICCON、IICSTAT、IICDS、IICADD。
IICCON：IIC总线控制寄存器;IICSTAT：IIC总线控制状态寄存器;HCDS：IIC总线接收/发送数据移位寄存器;IICADD：IIC总线地址寄存器。
1)S3C2440的GPE15为HCSDA，是串行数据线端口，GPE14为IICSCL，是串行时钟线;
2)将IICCON设置为：0xA7，表示传输过程中ACK应答使能，IIC的工作时钟为：HCCLK=fpclk/512，IlC总线中断使能，数据传输的时钟为：Tx clock=IICCLK/(IICCON[3：O]+1)，约为400 k/s;
3)将IICSTAT置为：0x10，即使用从器件接收数据模式，数据输出/接收使能。
3.4 主器件从HC总线读数据
对于DS1621的寄存器配置，当通过IIC读取从器件DS1621的数据时，需要切换数据收发的方向，S3C2440先在主机发送数据模式下，向从器件DS1621发送从地址、DS1621内部寄存器的子地址和写信号位，然后在主机接收数据模式下，再次向从器件发送从地址和读信号位，并将子地址内的数据读回，其读数据操作如图5所示。
图5 IIC总线读数据操作
其中S为发送开始标志START，W为写信号位，R为读信号位，A为ACK应答信号，RS为重复开始信号REPEATED START，NA为主机收回数据后发送的NACK信号，P为停止信号STOP。
3.5 主器件向IIC总线写数据
3.6 S3C2440从DS1621获得温度数据，保存在内核空间并传送到用户空间
4 驱动的加载以及测试
应用程序将驱动从内核空间获得的数据保存下来，首先根据传回的DONE比特位判断温度传感器是否正在数据转换的过程中，如果是，则抛弃该数据，并打印数据不可用的信息;如果否，则接下来根据精度位判断小数点后的数据值，并将结果打印出来。
最后将驱动程序编译成模块，可以动态地加载、卸载设备驱动，不用重新启动系统就能查看驱动程序结果，方便了驱动的编写与调试工作。
经过动态编译后，得到目标文件iic.o、1621.o以及应用程序1621_iic_test，将文件下载到S3C2440中，通过#insmodiic.o、#insmod 1621.o加载模块，#./1621_iic_test运行测试程序，如图6所示。
图6 运行测试程序并打印信息
5 结论
本文以ARM920T内核的S3C2440为MCU与数字温度传感器模块DS1621搭建成多点数字测温电路。MCU通过IIC总线与DS1621进行通信，通过编写linux2.4版本下的IIC驱动程序，完成了S3C2440与带有IIC接口的外围芯片的通信，并实现了DS1621的配置和测温工作，正常工作中DS1621的典型温度转化时间为1 s，数据精度为0.5℃，典型的工作电压和电流值仅为3 V、10μA，具备较高的精度，且自身工作功耗小。通过增加DS1621的使用片数，还可扩展为一个低电压、低功耗的多点数字测温系统，可以广泛地应用在各种嵌入式系统中。驱动程序可使用于其他具有IlC接口的外围芯片的工作，也可将驱动应用于其他具有IIC接口的外围设备通信。
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