ADC 使用

简介

ROC-RK3576-PC 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)：支持七通道。

SAR-ADC(Successive Approximation Register)：支持八通道单端12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。

硬件

ROC-RK3576-PC 的ADC接口图如下：


DTS配置

配置DTS节点

ROC-RK3576-PC SAR-ADC 的 DTS 节点在
"kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576.dtsi" 文件中定义，如下所示
：

   saradc: adc@2ae00000 {
   		compatible = "rockchip,rk3576-saradc", "rockchip,rk3576-saradc";
   		reg = <0x0 0x2ae00000 0x0 0x10000>;
   		interrupts = <GIC_SPI 124 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";
   };

用户首先需在 DTS 文件中添加 ADC 的资源描述：

   kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576-firefly-demo.dtsi :

   adc_demo: adc_demo{
        compatible = "firefly,rk3576-adc";
        status = "disabled";
        io-channels = <&saradc 4>;
   };

在驱动文件中匹配 DTS 节点

用户驱动可参考 Firefly adc demo :"kernel/drivers/iio/adc/adc-firefly-
demo.c"，这是一个侦测风扇状态的驱动，但实际 ROC-RK3576-PC 的 SARADC通
道4 并没有用在风扇中，所以驱动只是示例 。

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,rk3576-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 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");
        count = 0;
        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;
   }

驱动说明

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);

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。

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;

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

调试方法

Demo 程序使用

在 "kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576-firefly-demo.dtsi" 中使
能 adc_demo ，将 "disabled" 改为 "okay":

   adc_demo: adc_demo{
        status = "okay";
        compatible = "firefly,rk3576-adc";
        io-channels = <&saradc 4>;
   };

编译内核，烧录内核到 ROC-RK3576-PC 开发板上，然后插拔风扇时，会打印内
核 log 信息如下：

   [   73.513351][  T173] Fan insert! raw= 449 Voltage= 197mV
   [   75.893182][  T173] Fan out! raw= 4095 Voltage=1800mV

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

FAQs

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。