ADC驱动.docx
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ADC驱动.docx
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ADC驱动
二、硬件原理分析
S3C2440内部ADC结构图
我们从上面的结构图和数据手册可以知道,该ADC模块总共有8个通道可以进行模拟信号的输入,分别是AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、YM、YP、XM、XP。
那么ADC是怎么实现模拟信号到数字信号的转换呢?
首先模拟信号从任一通道输入,然后设定寄存器中预分频器的值来确定AD转换器频率,最后ADC将模拟信号转换为数字信号保存到ADC数据寄存器0中(ADCDAT0),然后ADCDAT0中的数据可以通过中断或查询的方式来访问。
对于ADC的各寄存器的操作和注意事项请参阅数据手册。
上图是mini2440上的ADC应用实例,开发板通过一个10K的电位器(可变电阻)来产生电压模拟信号,然后通过第一个通道(即:
AIN0)将模拟信号输入ADC。
三、实现步骤
ADC设备在Linux中可以看做是简单的字符设备,也可以当做是一混杂设备(misc设备),这里我们就看做是misc设备来实现ADC的驱动。
注意:
这里我们获取AD转换后的数据将采用中断的方式,即当AD转换完成后产生AD中断,在中断服务程序中来读取ADCDAT0的第0-9位的值(即AD转换后的值)。
1、建立驱动程序文件my2440_adc.c,实现驱动的初始化和退出,代码如下:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/*定义了一个用来保存经过虚拟映射后的内存地址*/
staticvoid__iomem*adc_base;
/*保存从平台时钟队列中获取ADC的时钟*/
staticstructclk*adc_clk;
/*申明并初始化一个信号量ADC_LOCK,对ADC资源进行互斥访问*/
DECLARE_MUTEX(ADC_LOCK);
staticint__initadc_init(void)
{
intret;
/*从平台时钟队列中获取ADC的时钟,这里为什么要取得这个时钟,因为ADC的转换频率跟时钟有关。
系统的一些时钟定义在arch/arm/plat-s3c24xx/s3c2410-clock.c中*/
adc_clk=clk_get(NULL,"adc");
if(!
adc_clk)
{
/*错误处理*/
printk(KERN_ERR"failedtofindadcclocksource\n");
return-ENOENT;
}
/*时钟获取后要使能后才可以使用,clk_enable定义在arch/arm/plat-s3c/clock.c中*/
clk_enable(adc_clk);
/*将ADC的IO端口占用的这段IO空间映射到内存的虚拟地址,ioremap定义在io.h中。
注意:
IO空间要映射后才能使用,以后对虚拟地址的操作就是对IO空间的操作,
S3C2410_PA_ADC是ADC控制器的基地址,定义在mach-s3c2410/include/mach/map.h中,0x20是虚拟地址长度大小*/
adc_base=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);
if(adc_base==NULL)
{
/*错误处理*/
printk(KERN_ERR"Failedtoremapregisterblock\n");
ret=-EINVAL;
gotoerr_noclk;
}
/*把看ADC注册成为misc设备,misc_register定义在miscdevice.h中
adc_miscdev结构体定义及内部接口函数在第②步中讲,MISC_DYNAMIC_MINOR是次设备号,定义在miscdevice.h中*/
ret=misc_register(&adc_miscdev);
if(ret)
{
/*错误处理*/
printk(KERN_ERR"cannotregistermiscdevonminor=%d(%d)\n",MISC_DYNAMIC_MINOR,ret);
gotoerr_nomap;
}
printk(DEVICE_NAME"initialized!
\n");
return0;
//以下是上面错误处理的跳转点
err_noclk:
clk_disable(adc_clk);
clk_put(adc_clk);
err_nomap:
iounmap(adc_base);
returnret;
}
staticvoid__exitadc_exit(void)
{
free_irq(IRQ_ADC,1); /*释放中断*/
iounmap(adc_base); /*释放虚拟地址映射空间*/
if(adc_clk) /*屏蔽和销毁时钟*/
{
clk_disable(adc_clk);
clk_put(adc_clk);
adc_clk=NULL;
}
misc_deregister(&adc_miscdev);/*注销misc设备*/
}
/*导出信号量ADC_LOCK在触摸屏驱动中使用,因为触摸屏驱动和ADC驱动公用
相关的寄存器,为了不产生资源竞态,就用信号量来保证资源的互斥访问*/
EXPORT_SYMBOL(ADC_LOCK);
module_init(adc_init);
module_exit(adc_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("HuangGang");
MODULE_DESCRIPTION("My2440ADCDriver");
2、adc_miscdev结构体定义及内部各接口函数的实现,代码如下:
#include
/*设备名称*/
#defineDEVICE_NAME "my2440_adc"
/*定义并初始化一个等待队列adc_waitq,对ADC资源进行阻塞访问*/
staticDECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(adc_waitq);
/*用于标识AD转换后的数据是否可以读取,0表示不可读取*/
staticvolatileintev_adc=0;
/*用于保存读取的AD转换后的值,该值在ADC中断中读取*/
staticintadc_data;
/*misc设备结构体实现*/
staticstructmiscdeviceadc_miscdev=
{
.minor =MISC_DYNAMIC_MINOR, /*次设备号,定义在miscdevice.h中,为255*/
.name =DEVICE_NAME, /*设备名称*/
.fops =&adc_fops, /*对ADC设备文件操作*/
};
/*字符设备的相关操作实现*/
staticstructfile_operationsadc_fops=
{
.owner =THIS_MODULE,
.open =adc_open,
.read =adc_read,
.release =adc_release,
};
/*ADC设备驱动的打开接口函数*/
staticintadc_open(structinode*inode,structfile*file)
{
intret;
/*申请ADC中断服务,这里使用的是共享中断:
IRQF_SHARED,为什么要使用共享中断,因为在触摸屏驱动中
也使用了这个中断号。
中断服务程序为:
adc_irq在下面实现,IRQ_ADC是ADC的中断号,这里注意:
申请中断函数的最后一个参数一定不能为NULL,否则中断申请会失败,如果中断服务程序中用不到这个
参数,就随便给个值就好了,我这里就给个1*/
ret=request_irq(IRQ_ADC,adc_irq,IRQF_SHARED,DEVICE_NAME,1);
if(ret)
{
/*错误处理*/
printk(KERN_ERR"IRQ%derror%d\n",IRQ_ADC,ret);
return-EINVAL;
}
return0;
}
/*ADC中断服务程序,该服务程序主要是从ADC数据寄存器中读取AD转换后的值*/
staticirqreturn_tadc_irq(intirq,void*dev_id)
{
/*保证了应用程序读取一次这里就读取AD转换的值一次,
避免应用程序读取一次后发生多次中断多次读取AD转换值*/
if(!
ev_adc)
{
/*读取AD转换后的值保存到全局变量adc_data中,S3C2410_ADCDAT0定义在regs-adc.h中,
这里为什么要与上一个0x3ff,很简单,因为AD转换后的数据是保存在ADCDAT0的第0-9位,
所以与上0x3ff(即:
1111111111)后就得到第0-9位的数据,多余的位就都为0*/
adc_data=readl(adc_base+S3C2410_ADCDAT0)&0x3ff;
/*将可读标识为1,并唤醒等待队列*/
ev_adc=1;
wake_up_interruptible(&adc_waitq);
}
returnIRQ_HANDLED;
}
/*ADC设备驱动的读接口函数*/
staticssize_tadc_read(structfile*filp,char*buffer,size_tcount,loff_t*ppos)
{
/*试着获取信号量(即:
加锁)*/
if(dow
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