项目中用到ZLG7260按键数码显示芯片与at91sam9260系列ARM9处理器连接，ZLG7290通过I2C接口与ARM9的TWI I2C（PA23：SDA数据线 ；PA24：SCL时钟线）接口相连连接，另外还有一个中断信号引脚（INT）与ARM的一个GPIO引脚（PB30）连接，具体连接电路由于公司需要技术保密不贴出来了。本周通过学习Linux I2C体系架构，完成这一驱动程序，下面将一些开发心得贴出来和大家分享。
首先来看什么是I2C
I2C (Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数目，降低了互联本钱。I2C总线最初为音频和视频设备开发，现已应用于各种服务与治理场合，来实现配置或把握组件的功能状态，如电源、系统风扇、系统温度等参数，增加了系统的安全性，方便了治理。
I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据，每个器件都有一个惟一的地址识别。I2C 规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（SCL）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变，SCL为高电平的期间，SDA状态的改变被用来表示起始和停止条件。
I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判定。若未收到应答信号，由判定为受控单元出现故障。
再来看Linux内核提供的I2C构架
内核中i2c相关代码可以分为三个层次：
1. i2c框架：i2c.h和i2c-core.c为i2c框架的主体，提供了核心数据结构的定义、i2c适配器驱动和设备驱动的注册、注销管理，i2c通信方法上层的、与具体适配器无关的代码、检测设备地址的上层代码等；i2c-dev.c用于创建i2c适配器的/dev/i2c/%d设备节点，提供i2c设备访问方法等。
2. i2c总线适配器驱动：定义描述具体i2c总线适配器的i2c_adapter数据结构、实现在具体i2c适配器上的i2c总线通信方法，并由i2c_algorithm数据结构进行描述。
3 i2c设备驱动：定义描述具体设备的i2c_client和可能的私有数据结构、借助i2c框架的i2c_probe函数实现注册设备的attach_adapter方法、提供设备可能使用的地址范围、以及设备地址检测成功后创建i2c_client数据结构的回调函数。
具体到Linux内核的对应文件来看：
在Linux驱动的i2c文件夹下有algos，busses，chips三个文件夹，另外还有i2c-core.c和i2c-dev.c两个文件。其中i2c-core.c文件实现了I2C core框架，是Linux内核用来维护和治理的I2C的核心部分，其中维护了两个静态的LiST，分别记录系统中的I2C driver结构和I2C adapter结构。I2C core提供接口函数，对应一个I2C adatper。I2C driver和I2C client初始化时在I2C core中进行注册，以及退出时进行注销。同时还提供了I2C总线读写访问的一般接口，主要应用在I2C设备驱动中。
Busses文件夹下的i2c-at91.c文件实现了at91sam9260下I2C总线适配器驱动，定义描述了具体的I2C总线适配器的i2c_adapter数据结构，实现比较底层的对I2C总线访问的具体方法。I2C adapter 构造一个对I2C core层接口的数据结构，并通过接口函数向I2C core注册一个控制器。I2C adapter主要实现对I2C总线访问的算法，iic_xfer() 函数就是I2C adapter底层对I2C总线读写方法的实现。同时I2C adpter 中还实现了对I2C控制器中断的处理函数。
i2c-dev.c文件中实现了I2C driver，提供了一个通用的I2C设备的驱动程序，实现了字符类型设备的访问接口，实现了对用户应用层的接口，提供用户程序访问I2C设备的接口，包括实现open，release，read，write以及最重要的ioctl等标准文件操纵的接口函数。我们可以通过open函数打开 I2C的设备文件，通过ioctl函数设定要访问从设备的地址，然后就可以通过 read和write函数完成对I2C设备的读写操纵。
通过I2C driver提供的通用方法可以访问任何一个I2C的设备，但是其中实现的read，write及ioctl等功能完全是基于一般设备的实现，所有的操纵数据都是基于字节流，没有明确的格式和意义。为了更方便和有效地使用I2C设备，我们可以为一个具体的I2C设备开发特定的I2C设备驱动程序，在驱动中完成对特定的数据格式的解释以及实现一些专用的功能。