[ROC-RK3568-PC] [Firefly-Android] 10min带你了解ADC的使用

Posted 2022-06-10 Neutionwei

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文章目录

• • 一、ADC接口
  • 二、配置DTS节点
  • 三、在驱动文件中匹配 DTS 节点
  • 四、在驱动文件中用到的接口
  • 五、驱动编写步骤
  • 六、驱动调试

一、ADC接口

ROC-RK3568-PC 开发板上的 ADC 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。

二、配置DTS节点

ROC-RK3568-PC SAR-ADC 的 DTS 节点在 kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtsi 文件中定义，如下所示：

saradc: saradc@fe720000 
	compatible = "rockchip,rk3568-saradc", "rockchip,rk3399-saradc";
	reg = <0x0 0xfe720000 0x0 0x100>;
	interrupts = <GIC_SPI 93 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
	#io-channel-cells = <1>;
	clocks = <&cru CLK_SARADC>, <&cru PCLK_SARADC>;
	clock-names = "saradc", "apb_pclk";
	resets = <&cru SRST_P_SARADC>;
	reset-names = "saradc-apb";
	status = "disabled";
;

在板级 DTS 文件kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-firefly-roc-pc.dts中添加 ADC 的资源描述：

   adc_demo: adc_demo
       status = "disabled";
       compatible = "firefly,rk356x-adc";
       io-channels = <&saradc x>; // x为通道编号，申请 SARADC 通道0 则 x 为 0
   ;

三、在驱动文件中匹配 DTS 节点

驱动可参考kernel/drivers/iio/adc/adc-firefly-demo.c，这是一个探测 ROC-RK3568-PC 风扇状态的驱动。首先在驱动文件中定义 of_device_id 结构体数组：

static const struct of_device_id firefly_adc_match[] = 
      .compatible = "firefly,rk356x-adc" ,
     ,
;

然后将该结构体数组填充到要使用 ADC 的 platform_driver 中：

static struct platform_driver firefly_adc_driver = 
    .probe      = firefly_adc_probe,
    .remove     = firefly_adc_remove,
    .driver     = 
        .name   = "firefly_adc",
        .owner  = THIS_MODULE,
        .of_match_table = firefly_adc_match,
    ,
;

接着在 firefly_adc_probe 中对 rk3568-firefly-roc-pc.dts所添加的资源进行解析：

static int firefly_adc_probe(struct platform_device *pdev)

     printk("firefly_adc_probe!\\n");
     chan = iio_channel_get(&(pdev->dev), NULL);
     if (IS_ERR(chan)) 
	    chan = NULL;
        printk("%s() have not set adc chan\\n", __FUNCTION__);
        return -1;
     
     fan_insert = false;
     if (chan) 
		INIT_DELAYED_WORK(&adc_poll_work, firefly_demo_adc_poll);
		schedule_delayed_work(&adc_poll_work, 1000);
     
     return 0;

四、在驱动文件中用到的接口

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

五、驱动编写步骤

1、获取 ADC 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

注意： 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);

2、读取 ADC 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 ADC 采集的原始数据并存入 val 中。

3、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

其中：

• Vref 为标准电压

• n 为 AD 转换的位数

• Vresult 为需要的采集电压

• raw 为 ADC 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;

六、驱动调试

1、驱动使能

在 DTS 文件kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-firefly-roc-pc.dts中使能 adc_demo ，将 disabled 改为 okay:

adc_demo: adc_demo
        status = "okay";
        compatible = "firefly,rk356x-adc";
        io-channels = <&saradc 5>;
;

编译内核，烧录内核到 ROC-RK3568-PC 开发板上，然后插拔风扇时，会打印内核 log 信息如下：

[   85.158104] Fan insert! raw= 135 Voltage= 237mV
[   88.422124] Fan out! raw= 709 Voltage=1247mV

2、获取所有 ADC 值

有个便捷的方法可以查询到每个 SARADC 的值：

cat /sys/bus/iio/devices/iio\\:device0/in_voltage*_raw