ADC 使用
更新时间:2017-12-29 阅读:4856
简介
ROC-RK3328-CC 开发板上的 AD 接口有两种,分别为:温度传感器 (Temperature Sensor)、逐次逼近ADC (Successive Approximation Register)。其中:
TS-ADC(Temperature Sensor):支持两通道,时钟频率必须低于800KHZ
SAR-ADC(Successive Approximation Register):支持六通道单端10位的SAR-ADC,时钟频率必须小于13MHZ。
内核采用工业 I/O 子系统来控制 ADC,该子系统主要为 AD 转换或者 DA 转换的传感器设计。 下面以SAR-ADC为例子,介绍 ADC 的基本配置方法。
数据结构
iio_channel 结构体
struct iio_channel { struct iio_dev *indio_dev;//工业 I/O设备 const struct iio_chan_spec *channel;//I/O通道 void *data; };
iio_dev 结构体
该结构体主要用于描述 IO 口所属的设备,其具体定义如下:
struct iio_dev { int id; int modes; int currentmode; struct device dev; struct iio_event_interface *event_interface; struct iio_buffer *buffer; struct list_head buffer_list; int scan_bytes; struct mutex mlock; const unsigned long *available_scan_masks; unsigned masklength; const unsigned long *active_scan_mask; bool scan_timestamp; unsigned scan_index_timestamp; struct iio_trigger *trig; struct iio_poll_func *pollfunc; struct iio_chan_spec const *channels; int num_channels; struct list_head channel_attr_list; struct attribute_group chan_attr_group; const char *name; const struct iio_info *info; struct mutex info_exist_lock; const struct iio_buffer_setup_ops *setup_ops; struct cdev chrdev; #define IIO_MAX_GROUPS 6 const struct attribute_group *groups[IIO_MAX_GROUPS + 1]; int groupcounter; unsigned long flags; #if defined(CONFIG_DEBUG_FS) struct dentry *debugfs_dentry; unsigned cached_reg_addr; #endif };
iio_chan_spec结构体
该结构体主要用于描述单个通道的属性,具体定义如下:
struct iio_chan_spec { enum iio_chan_type type; //描述通道类型 int channel; //通道号 int channel2; //通道号 unsigned long address; //通道地址 int scan_index; struct { char sign; u8 realbits; u8 storagebits; u8 shift; enum iio_endian endianness; } scan_type; long info_mask; long info_mask_separate; long info_mask_shared_by_type; long event_mask; const struct iio_chan_spec_ext_info *ext_info; const char *extend_name; const char *datasheet_name; unsigned modified:1; unsigned indexed:1; unsigned output:1; unsigned differential:1; };
DTS配置
配置DTS节点
ROC-RK3328-CC ADC 的 DTS 节点在 kernel/arch/arm64/boot/dts/rk322xh.dtsi 文件中定义,如下所示:
adc: adc@ff280000 { compatible = "rockchip,saradc"; reg = <0x0 0xff280000 0x0 0x100>; interrupts = <GIC_SPI 80 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>; #io-channel-cells = <1>; io-channel-ranges; rockchip,adc-vref = <1800>; clock-frequency = <1000000>; clocks = <&clk_gates2 14>, <&clk_gates17 15>; clock-names = "saradc", "pclk_saradc"; status = "disabled"; };
用户只需要在 rk3328-roc-cc.dts 文件中添加通道定义,并将其status改为“okay”即可:
kernel/arch/arm64/boot/dts/rk3328-roc-cc.dts :
&adc { status = "okay"; rk_key: rockchip-key { compatible = "rockchip,key"; io-channels = <&adc 0>; status = "okay"; vol-up-key { linux,code = <113>; label = "F12"; rockchip,adc_value = <4>; }; power-key { linux,code = <116>; label = "POWER"; rockchip,adc_value = <4>; }; }; };
这里申请的是ADC通道0.
在驱动文件中匹配 DTS 节点
在驱动文件kernel/drivers/input/keyboard/rk_keys.c中定义 of_device_id 结构体数组:
static const struct of_device_id rk_key_match[] = { { .compatible = "rockchip,key", .data = NULL}, {}, };
然后将该结构体数组填充到要使用 ADC 的 platform_driver 中:
static struct platform_driver keys_device_driver = { .probe = keys_probe, .remove = keys_remove, .driver = { .name = "rk-keypad", .owner = THIS_MODULE, .of_match_table = rk_key_match, #ifdef CONFIG_PM .pm = &keys_pm_ops, #endif } };
驱动说明
获取 AD 通道
struct iio_channel *chan; //定义 IIO 通道结构体 chan = iio_channel_get(&pdev->dev, NULL); //获取 IIO 通道结构体
注:iio_channel_get 通过 probe 函数传进来的参数 pdev 获取 IIO 通道结构体,probe 函数如下:
static int XXX_probe(struct platform_device *pdev);
读取 AD 采集到的原始数据
int val,ret; ret = iio_read_channel_raw(chan, &val);
调用 iio_read_channel_raw 函数读取 AD 采集的原始数据并存入 val 中。
计算采集到的电压
使用标准电压将 AD 转换的值转换为用户所需要的电压值。其计算公式如下:
Vref / (2^n-1) = Vresult / raw
注:
Vref 为标准电压
n 为 AD 转换的位数
Vresult 为用户所需要的采集电压
raw 为 AD 采集的原始数据
例如,标准电压为 1.8V,AD 采集位数为 10 位,AD 采集到的原始数据为 568,则:
Vresult = (1800mv * 568) / 1023;
接口说明
struct iio_channel *iio_channel_get(struct device *dev, const char *consumer_channel);
功能:获取 iio 通道描述
参数:
dev: 使用该通道的设备描述指针
consumer_channel: 该设备所使用的 IIO 通道描述指针
void iio_channel_release(struct iio_channel *chan);
功能:释放 iio_channel_get 函数获取到的通道
参数:
chan:要被释放的通道描述指针
int iio_read_channel_raw(struct iio_channel *chan, int *val);
功能:读取 chan 通道 AD 采集的原始数据。
参数:
chan:要读取的采集通道指针
val:存放读取结果的指针