1. ADC 使用

1.1. 简介

C40PL 开发板上的 AD 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 2 通道。

  • SAR-ADC(Successive Approximation Register):支持六通道单端10位的SAR-ADC,最大转换速率为1MSPS,采用20MHz的A/D转换器时钟。

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。

1.2. DTS配置

1.2.1. 配置DTS节点

C40PL SAR-ADC 的 DTS 节点在 kernel/arch/arm/boot/dts/rv1126.dtsi 文件中定义,如下所示:

saradc: saradc@ff5e0000 {
	compatible = "rockchip,rk3399-saradc";
	reg = <0xff5e0000 0x100>;
	interrupts = <GIC_SPI 40 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
	#io-channel-cells = <1>;
	clocks = <&cru CLK_SARADC>, <&cru PCLK_SARADC>;
	clock-names = "saradc", "apb_pclk";
	resets = <&cru SRST_SARADC_P>;
	reset-names = "saradc-apb";
	status = "disabled";
};

1.3. 驱动说明

1.3.1. 获取 AD 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);

1.3.2. 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 AD 采集的原始数据并存入 val 中。

1.3.3. 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

注意:

  • 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 12 位,AD 采集到的原始数据为 445,则:

Vresult = (1800mv * 445) / 4095;

1.4. 接口说明

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

1.4.1. 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

1.5. FAQs

1.5.1. 为何按上面的步骤申请 SARADC,会出现申请报错的情况?

驱动需要获取ADC通道来使用时,需要对驱动的加载时间进行控制,必须要在saradc初始化之后。saradc是使用module_platform_driver()进行平台设备驱动注册,最终调用的是module_init()。所以用户的驱动加载函数只需使用比module_init()优先级低的,例如:late_initcall(),就能保证驱动的加载的时间比saradc初始化时间晚,可避免出错。