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; };
#
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; }
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; }
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; } }
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; }
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 *************************************/ #include#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); }
[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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