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


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[ROC-RK3568-PC] [Firefly-Android] 10min带你了解ADC的使用_rk3568

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


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