实验报告规范要求.doc

嵌入式系统编程实验报告 嵌入式AD接口实验 系 别 电子科学与技术 专业班级 电子0802 学生姓名 陈进 指导教师 曹计昌 黄向宇 提交日期 2011年11 月 7 日 1、 实验目的 1学习 A D转换原理2掌握 AD转换芯片的使用方法3掌握不带有 AD 的 CPU 扩展 D/A 功能的主要方法4了解AD 驱动程序加入内核的方法二、实验内容学习 AD 接口原理，了解实现 AD 系统对于系统的软件和硬件要求。阅读 芯片文档，掌握其使用方法。三、实验环境硬件：UP-TECH S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机 Pentium 500 以上, 硬盘 10G 以上。 软件：PC 机操作系统 REDHAT LINUX 9.0MINICOMARM-LINUX 开发环境4、 实验原理GPIO驱动分析Write,read,open,release四个函数与前边相同，只有基本操作和调试信息。Ioctl函数为GPIO口的控制函数，其代码如下：ssize_t SIMPLE_GPIO_LED_ioctl (struct inode * inode ,struct file * file, unsigned int cmd, long ADta)#ifdef OURS_GPIO_LED_DEBUG printk (SIMPLE_GPIO_LED_ioctl -kernel-n); /调试信息 #endifswitch (cmd) /io控制，cmd为输入的命令 case LED_ON : GPCR3 |= 0x1;break;/通过修改寄存器控制GPIO口电平case LED_OFF: GPSR3 |= 0x1;break; default : printk (lcd control : no cmd run -kernel- n); return (-EINVAL); /非法命令 return 0;操作结构体：struct file_operations GPIO_LED_ctl_ops =open:SIMPLE_GPIO_LED_open,read:SIMPLE_GPIO_LED_read,write:SIMPLE_GPIO_LED_write,ioctl:SIMPLE_GPIO_LED_ioctl,release:SIMPLE_GPIO_LED_release,;建立操作映射，注册借口函数。为应用层提供统一的接口。驱动模块必须具备两个函数，就是初始化函数和卸载函数，其声明为如下两句：module_init(pxa270_GPIO_LED_CTL_init);/加载模块时，系统调用 pxa270_GPIO_LED_CTL_init函数初始化模块module_exit(cleanup_GPIO_LED_ctl);/系统将调用该函数来卸载模块这是linux驱动模块必备的。初始化函数如下：static int _init pxa270_GPIO_LED_CTL_init(void) int ret = -ENODEV; /初始化失败将返回次错误信息/调试信息#ifdef OURS_GPIO_LED_DEBUG printk (pxa270_GPIO_LED_CTL_init -kernel-n); #endif/调用HW_GPIO_LED_CTL_init函数完成初始化ret = HW_GPIO_LED_CTL_init(); if (ret) return ret; return 0;该函数通过调用HW_GPIO_LED_CTL_init函数实现初始化，该函数代码如下：static int _init HW_GPIO_LED_CTL_init(void) int ret = -ENODEV;printk(hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhnn);showversion(); /显示版本信息/ init GPIO/初始化输出端口GPDR3 |= 0x00000001; / 设置输出端口模式GPSR3 |= 0x00000001; / 关闭led灯/调试信息，显示寄存器信息#ifdef OURS_GPIO_LED_DEBUG printk ( GPLR3=%x n,GPLR3);printk ( GPDR3=%x n,GPDR3); #endif/注册设备ret = devfs_register_chrdev(SIMPLE_GPIO_LED_MAJOR/主设备号 ,gpio_led_ctl, &GPIO_LED_ctl_ops/函数映射结构体); if( ret 0 )printk ( pxa270: init_module failed with %dn -kernel-, ret);return ret;elseprintk( pxa270 gpio_led_driver register success! -kernel-n);return ret;模块卸载函数为cleanup_GPIO_LED_ctl，其代码实现如下：static void _exit cleanup_GPIO_LED_ctl(void)#ifdef OURS_GPIO_LED_DEBUG printk (cleanup_GPIO_LED_ctl -kernel-n); #endif/注销主设备号，释放设备devfs_unregister_chrdev (SIMPLE_GPIO_LED_MAJOR, gpio_led_ctl );测试函数：通过调用ioctl函数实现对led灯的控制。主函数实现如下：int main(void) int fd;int ret;char *i; printf(nstart gpio_led_driver testnn); fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR); /系统通过函数映射调用SIMPLE_GPIO_LED_open函数打开设备printf(fd = %dn,fd); if (fd = -1) printf(open device %s errorn,DEVICE_NAME); else /通过调用SIMPLE_GPIO_LED_ioctl函数控制led灯/主循环while(1)ioctl(fd,LED_OFF);sleep(1); / 修改sleep时间即可改变led灯点亮的时间，如sleep(7)即灭7秒ioctl(fd,LED_ON);sleep(1);/ sleep(5) 亮5秒 / close ret = close(fd); /printf (ret=%dn,ret);printf (close gpio_led_driver testn); return 0;/ end main通过该实验基本掌握了驱动模块的结构和一些函数的实现，如ioctl函数。5、 实验步骤AD驱动实验该模块需要ad模块的支持，所以初始化函数会相对比较复杂。不过初始化函数的结构依旧没有改变，同样是pxa270_AD_CTL_init函数通过调用HW_AD_CTL_init函数完成AD模块的初始化。static int _init HW_AD_CTL_init(void)int ret = -ENODEV;showversion();ad_ucb = ucb1x00_get();/获取AD模块的地址/注册主设备号ret = devfs_register_chrdev(ADCTL_MAJOR, adctl,&adctl_ops);if(ret0)printk(adctl init_module failed with %dn -kernel-,ret);return ret;elseprintk(adctl int_driver register success! -kernel-n);/注册AD模块，设定为字符模块adctl_dev_handle = devfs_register( NULL, ad_ctl, DEVFS_FL_DEFAULT,ADCTL_MAJOR, 0, S_IFCHR, &adctl_ops, NULL); return ret;同理，卸载模块时就要同时注销主设备号和AD模块。所以，卸载函数改为：static void _exit cleanup_AD_ctl(void) devfs_unregister( adctl_dev_handle );/注销AD模块devfs_unregister_chrdev (ADCTL_MAJOR, ad_ctl );/注销主设备号AD模块的控制由adctl_ioctl函数实现：ssize_t adctl_ioctl (struct inode * inode ,struct file * file, unsigned int cmd, unsigned long arg) int val;#ifdef OURS_HELLO_DEBUG/ printk (SIMPLE_HELLO_ioctl -kernel-n); #endif ucb0x00_adc_enable(ad_ucb);/使能AD转换/读取AD转换后的数据，其中cmd指定转换通道 val = ucb0x00_adc_read(ad_ucb,cmd,0); ucb0x00_adc_disable(ad_ucb);/停止AD转换 return UCB_ADC_ADT(val);/返回转换的数据使用时调用ioctl函数便可以实现数据采集。可以得到，测试文件的核心部分：int val0,val1;char *i;ioctl(fd);/通过函数映射调用adctl_ioctl函数/*for(i=0;i50;i+)val = ioctl(fd,UCB_ADC_INP_AD0,0);printf(val = %xn, val);usleep(200000);*/for(i=0;i50;i+) /通过函数映射调用adctl_ioctl函数读取通道1 val0 = ioctl(fd,UCB_ADC_INP_AD1,0);usleep(100);/等待操作完成/通过函数映射调用adctl_ioctl函数读取通道0val1 = ioctl(fd,UCB_ADC_INP_AD0,0); printf(val0 = %dtval1=%dn, val0,val1); usleep(500000); 测试函数其他部分与其他的测试文件相同6、 实验结果与分析1、阅读理解源码进入/arm2410cl/exp/basic/05_AD目录，使用 vi 编辑器或其他编辑器阅读理解源代码2、编译应用程序运行 make 产生 AD可执行文件 AD_mainrootzxt /# cd /arm2410cl/exp/basic/05_AD/ rootzxt 05_AD# makearmv4l-unknown-linux-gcc-c -o AD_main.o AD_main.c armv4l-unknown-linux-gcc AD_main.o -o AD_main rootzxt 05_AD# lsAD_main AD_main.c AD_main.o doc drivers Makefile s3c44b0-spi.h3、下载调试切换到 minicom 终端窗口，使用 NFS mount 开发主机的/arm2410cl 到/host 目录,然后进入/host/exp/05_AD/drivers 目录，用 insmod s3c2410-exio.o 命令插入A D驱动，并用 lsmod命令查看是否已经插入。/mnt/yaffscd /host/exp/basic/05_AD/host/exp/bas/host/exp/basic/05_AD/driversinsmod s3c2410-exio.o Using s3c2410-exio.o /host/exp/basic/05_AD/driverslsmodModuleSize Used byNot taintedS3c2410-exio23840 (unused)i2c-tops2141040 (unused)注意：卸载模块可以使用 rmmod 命令，以本实验为例，卸载方法如下：/host/exp/basic/05_ADrmmod s3c2410-exio进入/host/exp/basic/05_AD目录，运行./AD_main，观察运行结果的正确性。在输 入 ./AD_main 后会出现下面的提示信息。/host/exp/basic/05_AD./A