ADC驱动完全注释

1、嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提 供方便。如有错误之处，谢请指正。一、开发环境主 机：VMWare-Fedora 9二、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

2、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

3、 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：1 #include 2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 #include 8 #include 9 #include 10 #include 11 #include 12 13 /*定义了一个用来保存经过虚拟映射后的内存地址*/ 14 static void _iomem *adc_base; 15 16 /*保存从平台时钟队列中获取ADC的时钟*/ 17 static struct clk *adc_clk; 18 1

4、9 /*申明并初始化一个信号量ADC_LOCK，对ADC资源进行互斥访问*/ 20 DECLARE_MUTEX(ADC_LOCK); 21 22 static int _init adc_init(void) 23 24 int ret; 25 26 /*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。 27 系统的一些时钟定义在arch/arm/plat-s3c24xx /s3c2410-clock.c中*/ 28 adc_clk = clk_get(NULL, adc); 29 if (!adc_clk) 30 31 /*错误处理*/ 32 pr

5、intk(KERN_ERR failed to find adc clock sourcen); 33 return -ENOENT; 34 35 36 /*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*/ 37 clk_enable(adc_clk); 38 39 /*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。 40 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_ADC41 是ADC控制器的基地址，定义在mach-s3c2410

6、/include/mach/map.h中，0x20是虚拟地址长度大小*/ 42 adc_base = ioremap(S3C2410_PA_ADC, 0x20); 43 if (adc_base = NULL) 44 45 /*错误处理*/ 46 printk(KERN_ERR Failed to remap register blockn); 47 ret = -EINVAL; 48 goto err_noclk; 49 50 51 /*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 52 及内部接口函数在第步中讲,

7、MISC_DYNAMIC_MINOR是次设备号，定义在miscdevice.h中*/ 53 ret = misc_register(&adc_miscdev); 54 if (ret) 55 56 /*错误处理*/ 57 printk(KERN_ERR cannot register miscdev on minor=%d (%d)n,58 MISC_DYNAMIC_MINOR, ret); 59 goto err_nomap; 60 61 62 printk(DEVICE_NAME initialized!n); 63 64 return 0; 65 66 /以下是上面错误处理的跳转点 67

8、 err_noclk: 68 clk_disable(adc_clk); 69 clk_put(adc_clk); 70 71 err_nomap: 72 iounmap(adc_base); 73 74 return ret; 75 76 77 static void _exit adc_exit(void) 78 79 free_irq(IRQ_ADC, 1);/*释放中断*/ 80 iounmap(adc_base);/*释放虚拟地址映射空间*/ 81 82 if (adc_clk)/*屏蔽和销毁时钟*/ 83 84 clk_disable(adc_clk); 85 clk_put(ad

9、c_clk); 86 adc_clk = NULL; 87 88 89 misc_deregister(&adc_miscdev);/*注销misc设备*/ 90 91 92 /*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 93 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*/ 94 EXPORT_SYMBOL(ADC_LOCK); 95 96 module_init(adc_init); 97 module_exit(adc_exit); 98 99 MODULE_LICENSE(GPL); 100 MODULE_AUTHOR(Huang

10、 Gang); 101 MODULE_DESCRIPTION(My2440 ADC Driver); 2、adc_miscdev结构体定义及内部各接口函数的实现，代码如下：102 #include 103 104 /*设备名称*/ 105 #define DEVICE_NAME my2440_adc 106 107 /*定义并初始化一个等待队列adc_waitq，对ADC资源进行阻塞访问*/ 108 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(adc_waitq); 109 110 /*用于标识AD转换后的数据是否可以读取，0表示不可读取*/ 111 static volat

11、ile int ev_adc = 0; 112 113 /*用于保存读取的AD转换后的值，该值在ADC中断中读取*/ 114 static int adc_data; 115 116 /*misc设备结构体实现*/ 117 static struct miscdevice adc_miscdev = 118 119 .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, /*次设备号，定义在 miscdevice.h中，为255*/ 120 .name = DEVICE_NAME, /* 设备名称*/ 121 .fops = &adc_fops, /*对ADC设备文件操作*/ 122 ; 1

12、23 124 /*字符设备的相关操作实现*/ 125 static struct file_operations adc_fops = 126 127 .owner = THIS_MODULE, 128 .open = adc_open, 129 .read = adc_read, 130 .release = adc_release, 131 ; 132 133 /*ADC设备驱动的打开接口函数*/ 134 static int adc_open(struct inode *inode, struct file *file) 135 136 int ret; 137 138 /*申请ADC中

13、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 139 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： 140 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 141 参数，就随便给个值就好了，我这里就给个1*/ 142 ret = request_irq(IRQ_ADC, adc_irq, IRQF_SHARED, DEVICE_NAME, 1); 143 if (ret) 144 145 /*错误处理*/ 146 printk(KERN_

14、ERR IRQ%d error %dn, IRQ_ADC, ret); 147 return -EINVAL; 148 149 150 return 0; 151 152 153 /*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*/ 154 static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id) 155 156 /*保证了应用程序读取一次这里就读取 AD转换的值一次， 157 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*/ 158 if(!ev_adc) 159 160 /*读取AD转换后的值保存到全局变量ad

15、c_data 中，S3C2410_ADCDAT0定义在regs-adc.h中， 161 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， 162 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*/ 163 adc_data = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT0) & 0x3ff; 164 165 /*将可读标识为1，并唤醒等待队列*/ 166 ev_adc = 1; 167 wake_up_interruptible(&adc_waitq); 168 169 170 ret

16、urn IRQ_HANDLED; 171 172 173 /*ADC设备驱动的读接口函数*/ 174 static ssize_t adc_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos) 175 176 /*试着获取信号量(即：加锁)*/ 177 if (down_trylock(&ADC_LOCK) 178 179 return -EBUSY; 180 181 182 if(!ev_adc)/*表示还没有AD转换后的数据，不可读取*/ 183 184 if(filp-f_flags & O_NONBLOCK)

17、 185 186 /*应用程序若采用非阻塞方式读取则返回错误*/ 187 return -EAGAIN; 188 189 else/*以阻塞方式进行读取*/ 190 191 /*设置ADC控制寄存器，开启AD转换*/ 192 start_adc(); 193 194 /*使等待队列进入睡眠*/ 195 wait_event_interruptible(adc_waitq, ev_adc); 196 197 198 199 /*能到这里就表示已有AD转换后的数据，则标识清0，给下一次读做判断用*/ 200 ev_adc = 0; 201 202 /*将读取到的AD转换后的值发往到上层应用程序*/

18、 203 copy_to_user(buffer, (char *)&adc_data, sizeof(adc_data); 204 205 /*释放获取的信号量(即：解锁)*/ 206 up(&ADC_LOCK); 207 208 return sizeof(adc_data); 209 210 211 /*设置ADC控制寄存器，开启AD转换*/ 212 static void start_adc(void) 213 214 unsigned int tmp; 215 216 tmp = (1 14) | (255 6) | (0 3);/* 0 1 00000011 000 0 0 0 *

19、/ 217 writel(tmp, adc_base + S3C2410_ADCCON); /*AD预分频器使能、模拟输入通道设为AIN0*/ 218 219 tmp = readl(adc_base + S3C2410_ADCCON); 220 tmp = tmp | (1 0); /* 0 1 00000011 000 0 0 1 */ 221 writel(tmp, adc_base + S3C2410_ADCCON); /*AD转换开始*/ 222 223 224 /*ADC设备驱动的关闭接口函数*/ 225 static int adc_release(struct inode *inode, struct file *filp) 226 227 return 0; 228 注意：在上面实现的每步中，为了让代码逻辑更加有条理和容易理解，就没有考虑代码的顺序，比如函数要先定义后调用。如果要编译此代码，请严格按照C 语言的规范来调整代码的顺序。3、编写用户应用程序测试my2440_adc驱动。建立应用程序adc_test.c，代码如下：229 #include