linux adc设备指的是什么

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这篇文章主要介绍了 linux adc 设备指的是什么的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇 linux adc 设备指的是什么文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。

linux adc 是混杂设备驱动;在 linux2.6.30.4 中,系统已经自带有了 ADC 通用驱动文件“arch/arm/plat-s3c24xx/adc.c”,它是以平台驱动设备模型的架构来编写的,里面是一些比较通用稳定的代码。

linux2.6.30.4 中,系统已经自带有了 ADC 通用驱动文件 —arch/arm/plat-s3c24xx/adc.c,它是以平台驱动设备模型的架构来编写的,里面是一些比较通用稳定的代码,但是 linux2.6.30.4 版本的 ADC 通用驱动文件并不完善,居然没有读函数。后来去看了 linux3.8 版本的 ADC 通用文件 —-arch/arm/plat-samsung/adc.c 才是比较完善的。

但是本节并不是分析这个文件,而是以另外一种架构来编写 ADC 驱动,因为 ADC 驱动实在是比较简单,就没有使用平台驱动设备模型为架构来编写了,这次我们使用的是混杂 (misc) 设备驱动。

问:什么是 misc 设备驱动?

答:miscdevice 共享一个主设备号 MISC_MAJOR(10),但次设备号不同。所有的 miscdevice 设备形成一条链表,对设备访问时内核根据设备号来查找对应的 miscdevice 设备,然后调用其 file_operations 结构体中注册的文件操作接口进行操作。

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 入口函数分析:

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 寄存器地址将其转换为虚拟地址,然后获得 ADC 时钟并使能 ADC 时钟,接着申请 ADC 中断,其中断处理函数为

adcdone_int_handler,而 flags 为 IRQF_SHARED,即共享中断,因为触摸屏里也要申请 ADC 中断,最后注册一个混杂设备。

当应用程序 open (/dev/adc ,…)时,就会调用到驱动里面的 open 函数,那么我们来看看 open 函数做了什么?

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;
}

很简单,先初始化一个等待队列头,因为入口函数里既然有申请 ADC 中断,那么肯定要使用等待队列,接着设置 ADC 通道,因为 TQ2440 的 ADC 输入通道默认是 2,设置预分频值为 0xff。

当应用程序 read 时,就会调用到驱动里面的 read 函数,那么我们来看看 read 函数做了些什么?

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 函数首先尝试获得 ADC_LOCK 信号量,因为触摸屏驱动也有使用 ADC 资源,两者互有竞争关系,获得 ADC 资源后,使能预分频,选择 ADC 通道,最后启动 ADC 转换,接着就调用 wait_event_interruptible 函数进行等待,直到 ev_adc 0 进程才会继续往下跑,往下跑就会将 adc_data 数据读出来,调用 copy_to_user 函数将 ADC 数据传给应用空间,最后释放 ADC_LOCK 信号量。

问:什么时候 ev_adc 0?默认 ev_adc = 0

答:在 adcdone_int_handler 中断处理函数里,等数据读出后,ev_adc 被设置为 1。

ADC 中断处理函数 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;
}

当 AD 转换完成后就会触发 ADC 中断,就会进入 adcdone_int_handler,这个函数就会讲 AD 转换数据读到 adc_data,接着将唤醒标志位 ev_adc 置 1,最后调用 wake_up_interruptible 函数唤醒 adcdev.wait 等待队列。
总结一下 ADC 的工作流程:

一、open 函数里,设置模拟输入通道,设置预分频值

二、read 函数里,启动 AD 转换,进程休眠

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
*************************************/
#include  linux/errno.h 
#include  linux/kernel.h 
#include  linux/module.h 
#include  linux/slab.h 
#include  linux/input.h 
#include  linux/init.h 
#include  linux/serio.h 
#include  linux/delay.h 
#include  linux/clk.h 
#include  asm/io.h 
#include  asm/irq.h 
#include  asm/uaccess.h 
#include  mach/regs-clock.h 
#include  plat/regs-timer.h 
  
#include  plat/regs-adc.h 
#include  mach/regs-gpio.h 
#include  linux/cdev.h 
#include  linux/miscdevice.h 
#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

ADC 应用测试参考源码:

/*************************************
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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正文完
 
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