linux adc是什麼設備
- 藏色散人原創
- 2023-04-17 09:33:001678瀏覽
linux adc是混雜設備驅動；在linux2.6.30.4中，系統已經自帶了ADC通用驅動檔“arch/arm/plat-s3c24xx/adc.c”，它是以平台驅動設備模型的架構來寫的，裡面是一些比較通用穩定的程式碼。
本教學操作環境：linux2.6.30.4系統、Dell G3電腦。
linux adc是什麼裝置？
linux 混雜裝置驅動程式之adc驅動程式
linux2.6.30.4中，系統已經自有了ADC通用驅動檔---arch/arm/plat-s3c24xx/adc.c，它是以平台驅動裝置模型的架構來寫的，裡面是一些比較通用穩定的程式碼，但是linux2.6.30.4版本的ADC通用驅動檔並不完善，居然沒有讀函數。後來我去看了linux3.8版本的ADC通用檔案----arch/arm/plat-samsung/adc.c才是比較完善的。
但本節並不是分析這個文件，而是以另一個架構來寫ADC驅動，因為ADC驅動實在比較簡單，就沒有使用平台驅動設備模型為架構來編寫了，這次我們使用的是混雜(misc)裝置驅動。
問：什麼是misc裝置驅動程式？
答案：miscdevice共用一個主裝置號碼MISC_MAJOR(10)，但次裝置號碼不同。所有的miscdevice設備形成一條鍊錶，對設備存取時核心會根據設備號碼來尋找對應的miscdevice設備，然後呼叫其file_operations結構體中註冊的檔案操作介面進行操作。
struct miscdevice {
int minor; //次设备号，如果设置为MISC_DYNAMIC_MINOR则系统自动分配
const char *name; //设备名
const struct file_operations *fops; //操作函数
struct list_head list;
struct device *parent;
struct device *this_device;
};
dev_init入口函數分析：#
static int __init dev_init(void)
{
int ret;
base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);
if (base_addr == NULL)
{
printk(KERN_ERR "failed to remap register block\n");
return -ENOMEM;
}
adc_clock = clk_get(NULL, "adc");
if (!adc_clock)
{
printk(KERN_ERR "failed to get adc clock source\n");
return -ENOENT;
}
clk_enable(adc_clock);
ADCTSC = 0;
ret = request_irq(IRQ_ADC, adcdone_int_handler, IRQF_SHARED, DEVICE_NAME, &adcdev);
if (ret)
{
iounmap(base_addr);
return ret;
}
ret = misc_register(&misc);
printk (DEVICE_NAME" initialized\n");
return ret;
}
首先是映射ADC暫存器位址將其轉換為虛擬位址，接著取得ADC時鐘並使能ADC時鐘，接著申請ADC中斷，其中斷處理函數為adcdone_int_handler，而flags為IRQF_SHARED，即共享中斷，因為觸控螢幕裡也要申請ADC中斷，最後註冊一個混雜裝置.
當應用程式open ("/dev/adc",...)時，就會呼叫到驅動裡面的open函數，那麼我們來看看open函數做了什麼？
static int tq2440_adc_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
/* 初始化等待队列头 */
init_waitqueue_head(&(adcdev.wait));
/* 开发板上ADC的通道2连接着一个电位器 */
adcdev.channel=2; //设置ADC的通道
adcdev.prescale=0xff;
DPRINTK( "ADC opened\n");
return 0;
}
很簡單，先初始化一個等待佇列頭，因為入口函數裡既然有申請ADC中斷，那麼肯定要使用等待隊列，接著設定ADC通道，因為TQ2440的ADC輸入通道預設是2，設定預分頻值為0xff。 當應用程式read時，就會呼叫到驅動裡面的read函數，那麼我們來看看read函數做了什麼？
static ssize_t tq2440_adc_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
{
char str[20];
int value;
size_t len;
/* 尝试获得ADC_LOCK信号量，如果能够立刻获得，它就获得信号量并返回0
* 否则，返回非零，它不会导致调用者睡眠,可以在中断上下文使用
*/
if (down_trylock(&ADC_LOCK) == 0)
{
/* 表示A/D转换器资源可用 */
ADC_enable = 1;
/* 使能预分频，选择ADC通道，最后启动ADC转换*/
START_ADC_AIN(adcdev.channel, adcdev.prescale);
/* 等待事件，当ev_adc = 0时，进程被阻塞，直到ev_adc>0 */
wait_event_interruptible(adcdev.wait, ev_adc);
ev_adc = 0;
DPRINTK("AIN[%d] = 0x%04x, %d\n", adcdev.channel, adc_data, ((ADCCON & 0x80) ? 1:0));
/* 将在ADC中断处理函数读取的ADC转换结果赋值给value */
value = adc_data;
sprintf(str,"%5d", adc_data);
copy_to_user(buffer, (char *)&adc_data, sizeof(adc_data));
ADC_enable = 0;
up(&ADC_LOCK);
}
else
{
/* 如果A/D转换器资源不可用，将value赋值为-1 */
value = -1;
}
/* 将ADC转换结果输出到str数组里，以便传给应用空间 */
len = sprintf(str, "%d\n", value);
if (count >= len)
{
/* 从str数组里拷贝len字节的数据到buffer，即将ADC转换数据传给应用空间 */
int r = copy_to_user(buffer, str, len);
return r ? r : len;
}
else
{
return -EINVAL;
}
}
tq2440_adc_read函數首先嘗試獲得ADC_LOCK訊號量，因為觸控螢幕驅動也有使用ADC資源，兩者互有競爭關係，獲得ADC資源後，啟用預分頻，選擇ADC通道，最後啟動ADC轉換，接著就呼叫wait_event_interruptible 函式進行等待，直到ev_adc>0行程才會繼續往下跑，往下跑就會adc_data資料讀出來，呼叫copy_to_user函式將ADC資料傳給應用空間，最後釋放ADC_LOCK訊號量。 問：什麼時候ev_adc>0？預設ev_adc = 0
答案：在adcdone_int_handler中斷處理函數裡，等資料讀出後，ev_adc被設定為1。
ADC中斷處理函數adcdone_int_handler
/* ADC中断处理函数 */
static irqreturn_t adcdone_int_handler(int irq, void *dev_id)
{
/* A/D转换器资源可用 */
if (ADC_enable)
{
/* 读ADC转换结果数据 */
adc_data = ADCDAT0 & 0x3ff;
/* 唤醒标志位，作为wait_event_interruptible的唤醒条件 */
ev_adc = 1;
wake_up_interruptible(&adcdev.wait);
}
return IRQ_HANDLED;
}
當AD轉換完成後就會觸發ADC中斷，就會進入adcdone_int_handler，這個函數就會講AD轉換資料讀出adc_data，接著將喚醒標誌位ev_adc置1，最後呼叫wake_up_interruptible函式喚醒adcdev.wait等待隊列。 總結一下ADC的工作流程：
一、open函數裡，設定類比輸入通道，設定預分頻值
二、read函數裡，啟動AD轉換，進程休眠
三、adc_irq函数里，AD转换结束后触发ADC中断，在ADC中断处理函数将数据读出，唤醒进程
四、read函数里，进程被唤醒后，将adc转换数据传给应用程序
ADC驱动参考源码：
/************************************* NAME:EmbedSky_adc.c COPYRIGHT:www.embedsky.net *************************************/ #includeADC应用测试参考源码：#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "tq2440_adc.h" #undef DEBUG //#define DEBUG #ifdef DEBUG #define DPRINTK(x...) {printk(KERN_DEBUG "EmbedSky_adc: " x);} #else #define DPRINTK(x...) (void)(0) #endif #define DEVICE_NAME "adc" /* 设备节点: /dev/adc */ static void __iomem *base_addr; typedef struct { wait_queue_head_t wait; /* 定义等待队列头 */ int channel; int prescale; }ADC_DEV; DECLARE_MUTEX(ADC_LOCK); /* 定义并初始化信号量,并初始化为1 */ static int ADC_enable = 0; /* A/D转换器资是否可用标志位 */ static ADC_DEV adcdev; /* 用于表示ADC设备 */ static volatile int ev_adc = 0; /* 作为wait_event_interruptible的唤醒条件 */ static int adc_data; static struct clk *adc_clock; #define ADCCON (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCCON)) //ADC control #define ADCTSC (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCTSC)) //ADC touch screen control #define ADCDLY (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCDLY)) //ADC start or Interval Delay #define ADCDAT0 (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCDAT0)) //ADC conversion data 0 #define ADCDAT1 (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCDAT1)) //ADC conversion data 1 #define ADCUPDN (*(volatile unsigned long *)(base_addr + 0x14)) //Stylus Up/Down interrupt status #define PRESCALE_DIS (0 << 14) #define PRESCALE_EN (1 << 14) #define PRSCVL(x) ((x) << 6) #define ADC_INPUT(x) ((x) << 3) #define ADC_START (1 << 0) #define ADC_ENDCVT (1 << 15) /* 使能预分频，选择ADC通道，最后启动ADC转换*/ #define START_ADC_AIN(ch, prescale) \ do{ ADCCON = PRESCALE_EN | PRSCVL(prescale) | ADC_INPUT((ch)) ; \ ADCCON |= ADC_START; \ }while(0) /* ADC中断处理函数 */ static irqreturn_t adcdone_int_handler(int irq, void *dev_id) { /* A/D转换器资源可用 */ if (ADC_enable) { /* 读ADC转换结果数据 */ adc_data = ADCDAT0 & 0x3ff; /* 唤醒标志位，作为wait_event_interruptible的唤醒条件 */ ev_adc = 1; wake_up_interruptible(&adcdev.wait); } return IRQ_HANDLED; } static ssize_t tq2440_adc_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos) { char str[20]; int value; size_t len; /* 尝试获得ADC_LOCK信号量，如果能够立刻获得，它就获得信号量并返回0 * 否则，返回非零，它不会导致调用者睡眠,可以在中断上下文使用 */ if (down_trylock(&ADC_LOCK) == 0) { /* 表示A/D转换器资源可用 */ ADC_enable = 1; /* 使能预分频，选择ADC通道，最后启动ADC转换*/ START_ADC_AIN(adcdev.channel, adcdev.prescale); /* 等待事件，当ev_adc = 0时，进程被阻塞，直到ev_adc>0 */ wait_event_interruptible(adcdev.wait, ev_adc); ev_adc = 0; DPRINTK("AIN[%d] = 0x%04x, %d\n", adcdev.channel, adc_data, ((ADCCON & 0x80) ? 1:0)); /* 将在ADC中断处理函数读取的ADC转换结果赋值给value */ value = adc_data; sprintf(str,"%5d", adc_data); copy_to_user(buffer, (char *)&adc_data, sizeof(adc_data)); ADC_enable = 0; up(&ADC_LOCK); } else { /* 如果A/D转换器资源不可用，将value赋值为-1 */ value = -1; } /* 将ADC转换结果输出到str数组里，以便传给应用空间 */ len = sprintf(str, "%d\n", value); if (count >= len) { /* 从str数组里拷贝len字节的数据到buffer，即将ADC转换数据传给应用空间 */ int r = copy_to_user(buffer, str, len); return r ? r : len; } else { return -EINVAL; } } static int tq2440_adc_open(struct inode *inode, struct file *filp) { /* 初始化等待队列头 */ init_waitqueue_head(&(adcdev.wait)); /* 开发板上ADC的通道2连接着一个电位器 */ adcdev.channel=2; //设置ADC的通道 adcdev.prescale=0xff; DPRINTK( "ADC opened\n"); return 0; } static int tq2440_adc_release(struct inode *inode, struct file *filp) { DPRINTK( "ADC closed\n"); return 0; } static struct file_operations dev_fops = { owner: THIS_MODULE, open: tq2440_adc_open, read: tq2440_adc_read, release: tq2440_adc_release, }; static struct miscdevice misc = { .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, .name = DEVICE_NAME, .fops = &dev_fops, }; static int __init dev_init(void) { int ret; base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20); if (base_addr == NULL) { printk(KERN_ERR "failed to remap register block\n"); return -ENOMEM; } adc_clock = clk_get(NULL, "adc"); if (!adc_clock) { printk(KERN_ERR "failed to get adc clock source\n"); return -ENOENT; } clk_enable(adc_clock); ADCTSC = 0; ret = request_irq(IRQ_ADC, adcdone_int_handler, IRQF_SHARED, DEVICE_NAME, &adcdev); if (ret) { iounmap(base_addr); return ret; } ret = misc_register(&misc); printk (DEVICE_NAME" initialized\n"); return ret; } static void __exit dev_exit(void) { free_irq(IRQ_ADC, &adcdev); iounmap(base_addr); if (adc_clock) { clk_disable(adc_clock); clk_put(adc_clock); adc_clock = NULL; } misc_deregister(&misc); } EXPORT_SYMBOL(ADC_LOCK); module_init(dev_init); module_exit(dev_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("www.embedsky.net"); MODULE_DESCRIPTION("ADC Drivers for EmbedSky SKY2440/TQ2440 Board and support touch");
/*************************************
NAME:EmbedSky_adc.c
COPYRIGHT:www.embedsky.net
*************************************/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fs.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
int fd ;
char temp = 1;
fd = open("/dev/adc", 0);
if (fd < 0)
{
perror("open ADC device !");
exit(1);
}
for( ; ; )
{
char buffer[30];
int len ;
len = read(fd, buffer, sizeof buffer -1);
if (len > 0)
{
buffer[len] = '\0';
int value;
sscanf(buffer, "%d", &value);
printf("ADC Value: %d\n", value);
}
else
{
perror("read ADC device !");
exit(1);
}
sleep(1);
}
adcstop:
close(fd);
}测试结果：
[WJ2440]# ./adc_test ADC Value: 693 ADC Value: 695 ADC Value: 694 ADC Value: 695 ADC Value: 702 ADC Value: 740 ADC Value: 768 ADC Value: 775 ADC Value: 820 ADC Value: 844 ADC Value: 887 ADC Value: 937 ADC Value: 978 ADC Value: 1000 ADC Value: 1023 ADC Value: 1023 ADC Value: 1023
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