ADC 使用

前言

AIO-3128C 开发板有一个 3 通道(0/1/2)、10 比特精度的 SAR ADC (Successive Approximation Register,逐次逼近寄存器),其中:

  • ADCIN0: 在扩展板中引出
  • ADCIN1: 内部作 Recovery 键检测
  • ADCIN2: 在扩展板中引出

本文主要介绍 ADC 的基本使用方法。

配置DTS节点

AIO-3128C ADC 的 DTS 节点在 kernel/arch/arm/boot/dts/rk312x.dtsi 文件中定义,如下所示:

adc: adc@2006c000 {compatible = "rockchip,saradc";
reg = <0x2006c000 0x100>;
interrupts = <GIC_SPI 17 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
#io-channel-cells = <1>;
io-channel-ranges;
rockchip,adc-vref = <1800>;
clock-frequency = <1000000>;
clocks = <&clk_saradc>, <&clk_gates7 14>;
clock-names = "saradc", "pclk_saradc";
status = "disabled";
};

用户只需在 rk3128-fireprime.dts 文件中添加通道定义,并将其 status 改为 “okay” 即可:

&adc {status = "okay";
adc_test {status = "okay";
compatible = "rk-adc-test";
io-channels = <&adc 0>;
};
	};

此处添加一个测试设备 adc_test,为下面的驱动测试例程所使用。

ADC 的驱动源码为 drivers/iio/adc/rockchip_adc.c

获取 ADC 通道

struct iio_channel *chan;chan = iio_channel_get(&pdev->dev, "adc0");

adc0 为通道名称,可用的通道列表在 rockchip_adc.c 中定义:

static const struct iio_chan_spec rk_adc_iio_channels[] = {
	ADC_CHANNEL(0, "adc0"),ADC_CHANNEL(1, "adc1"),ADC_CHANNEL(2, "adc2"),ADC_CHANNEL(6, "adc6"),  
};

读取 AD 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。

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

注: Vref 为标准电压 n 为 AD 转换的位数 Vresult 为用户所需要的采集电压 raw 为 AD 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;

驱动测试例程

以下为完整的读取 ADC 的驱动例程:

#include <linux/module.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/adc.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/iio/iio.h>
#include <linux/iio/machine.h>
#include <linux/iio/driver.h>
#include <linux/iio/consumer.h> 
struct iio_channel *adc_test_channel; 
static ssize_t show_measure(struct device *dev, struct device_attribute *attr,   char *buf){
	int val, ret;
	size_t count = 0; 
    ret = iio_read_channel_raw(adc_test_channel, &val);
    if (ret < 0) {
    	count += sprintf(&buf[count], "read channel() error: %d\n", ret);
    } 
    else 
    {
    	count += sprintf(&buf[count], "read channel(): %d\n", val);
    }
    return count;
} 

static struct device_attribute measure_attr =__ATTR(measure, S_IRUGO, show_measure, NULL); 
static int rk_adc_test_probe(struct platform_device *pdev)
{
	struct iio_channel *channels;channels = iio_channel_get_all(&pdev->dev);
    if (IS_ERR(channels)) {
    	pr_err("get adc channels fails\n");
        goto err;
    } 
    adc_test_channel =  &channels[0];    
    if (device_create_file(&pdev->dev, &measure_attr)) {
    	pr_err("device create file failed\n");
        goto err;
    }
  err:
  	return -1;
} 

static int rk_adc_test_remove(struct platform_device *pdev) {
	device_remove_file(&pdev->dev, &measure_attr);iio_channel_release(adc_test_channel);
    adc_test_channel = NULL;return 0;
} 

static const struct of_device_id rk_adc_test_match[] = {
	{ .compatible = "rk-adc-test" },
    {},
}; 

MODULE_DEVICE_TABLE(of, rk_adc_test_match); 
static struct platform_driver rk_adc_test_driver = {
	.probe      = rk_adc_test_probe,
    .remove     = rk_adc_test_remove,
    .driver     = {
    	.name   = "rk-adc-test",
    	.owner  = THIS_MODULE,
    	.of_match_table = rk_adc_test_match,
	}
}; 
module_platform_driver(rk_adc_test_driver);

将以上源码保存为 drivers/iio/adc/rockchip-adc-test.c ,并在 drivers/iio/adc/Makefile 后加入:

obj-$(CONFIG_ROCKCHIP_ADC) += rk_adc_test.o

编译并烧写内核和 resource.img,启动后即可在终端下运行以下命令来读取 ADC0 的值:

while true; do cat /sys/devices/2006c000.adc/adc_test.*/measure; sleep 1; done

注意,该例程并没有采用 iio_channel_get 来获取通道,而是调用 iio_channel_get_all, 读取 io-channels 属性所声明的通道列表,后取首个通道:

struct iio_channel *channels;channels = iio_channel_get_all(&pdev->dev);
if (IS_ERR(channels)) {
	pr_err("get adc channels fails\n");
    goto err;
} 
adc_test_channel =  &channels[0];

ADC 常用函数接口

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: 通道名称

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