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ADC 使用

前言

AIO-3288C 開發(fā)板上的 AD 接口分為：高速 ADC 流接口 (High-speed ADC Stream Interface)、溫度傳感器 (Temperature Sensor)、逐次逼近ADC (Successive Approximation Register)。本文主要介紹 ADC 的基本配置方法。內(nèi)核采用工業(yè) I/O 子系統(tǒng)來控制 ADC，該子系統(tǒng)主要為 AD 轉(zhuǎn)換或者 DA 轉(zhuǎn)換的傳感器設(shè)計(jì)。其相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及配置方法如下：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

iio_channel 結(jié)構(gòu)體

struct iio_channel { struct iio_dev *indio_dev;//工業(yè) I/O設(shè)備 const struct iio_chan_spec *channel;//I/O通道 void *data; };

iio_dev 結(jié)構(gòu)體

該結(jié)構(gòu)體主要用于描述 IO 口所屬的設(shè)備，其具體定義如下：

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結(jié)構(gòu)體

該結(jié)構(gòu)體主要用于描述單個(gè)通道的屬性，具體定義如下：

struct iio_chan_spec { enum iio_chan_type type; //描述通道類型 int channel; //通道號 int channel2; //通道號 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; };

配置步驟

配置DTS節(jié)點(diǎn)

AIO-3288C ADC的 DTS 節(jié)點(diǎn)在 kernel/arch/arm/boot/dts/rk3288.dtsi 文件中定義，如下所示：

adc: adc@ff100000 { compatible = "rockchip,saradc"; reg = ; interrupts = ; #io-channel-cells = ; io-channel-ranges;rockchip,adc-vref = ; clock-frequency = ; clocks = , ; clock-names = "saradc", "pclk_saradc"; status = "disabled"; };

用戶只需在 firefly-rk3288-aio-3288c.dts 文件中添加通道定義，并將其 status 改為 “okay” 即可：

&adc { status = "okay"; adc_test{ compatible = "rockchip,adc_test"; io-channels = ; }; };

在驅(qū)動文件中匹配 DTS 節(jié)點(diǎn)

在驅(qū)動文件中定義 of_device_id 結(jié)構(gòu)體數(shù)組：

static const struct of_device_id of_XXX_match[] = { { .compatible = "rockchip,adc_test" }, { /* Sentinel */ } };

將該結(jié)構(gòu)體數(shù)組填充到要使用 ADC 的 platform_driver 中。

static struct platform_driver XXX_driver = { .probe = ..., .remove = ..., .driver = { .name = "..", .owner = THIS_MODULE, #ifdef CONFIG_OF .of_match_table = of_XXX_match, #endif }, };

獲取 AD 通道

struct iio_channel *chan; //定義 IIO 通道結(jié)構(gòu)體 chan = iio_channel_get(&pdev->dev, NULL); //獲取 IIO 通道結(jié)構(gòu)體

注：iio_channel_get 通過 probe 函數(shù)傳進(jìn)來的參數(shù) pdev 獲取 IIO 通道結(jié)構(gòu)體，probe 函數(shù)如下：

static int XXX_probe(struct platform_device *pdev);

讀取 AD 采集到的原始數(shù)據(jù)

int val,ret; ret = iio_read_channel_raw(chan, &val);

調(diào)用 iio_read_channel_raw 函數(shù)讀取 AD 采集的原始數(shù)據(jù)并存入 val 中。

計(jì)算采集到的電壓

使用標(biāo)準(zhǔn)電壓將 AD 轉(zhuǎn)換的值轉(zhuǎn)換為用戶所需要的電壓值。其計(jì)算公式如下：

Vref / (2^n-1) = Vresult / raw

注：

Vref 為標(biāo)準(zhǔn)電壓
n 為 AD 轉(zhuǎn)換的位數(shù)
Vresult 為用戶所需要的采集電壓
raw 為 AD 采集的原始數(shù)據(jù)

例如，標(biāo)準(zhǔn)電壓為 1.8V，AD 采集位數(shù)為 10 位，AD 采集到的原始數(shù)據(jù)為 568，則：

Vresult = (1800mv * 568) / 1023;

ADC 常用函數(shù)接口

struct iio_channel *iio_channel_get(struct device *dev, const char *consumer_channel);

功能：獲取 iio 通道描述
參數(shù)：
- dev: 使用該通道的設(shè)備描述指針
- consumer_channel: 該設(shè)備所使用的 IIO 通道描述指針

void iio_channel_release(struct iio_channel *chan);

功能：釋放 iio_channel_get 函數(shù)獲取到的通道
參數(shù)：
- chan：要被釋放的通道描述指針

int iio_read_channel_raw(struct iio_channel *chan, int *val);

功能：讀取 chan 通道 AD 采集的原始數(shù)據(jù)。
參數(shù)：
- chan：要讀取的采集通道指針
- val：存放讀取結(jié)果的指針

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