linux adc是混雜設備驅動；在linux2.6.30.4中，系統已經自帶有了ADC通用驅動文件“arch/arm/plat-s3c24xx/adc.c”，它是以平臺驅動設備模型的架構來編寫的，里面是一些比較通用穩定的代碼。
本教程操作環境：linux2.6.30.4系統、Dell G3電腦。
linux adc是什么設備？
linux 混雜設備驅動之adc驅動
linux2.6.30.4中，系統已經自帶有了ADC通用驅動文件—arch/arm/plat-s3c24xx/adc.c，它是以平臺驅動設備模型的架構來編寫的，里面是一些比較通用穩定的代碼，但是linux2.6.30.4版本的ADC通用驅動文件并不完善，居然沒有讀函數。后來去看了linux3.8版本的ADC通用文件—-arch/arm/plat-samsung/adc.c才是比較完善的。
但是本節并不是分析這個文件，而是以另外一種架構來編寫ADC驅動，因為ADC驅動實在是比較簡單，就沒有使用平臺驅動設備模型為架構來編寫了，這次我們使用的是混雜(misc)設備驅動。
問：什么是misc設備驅動？
答：miscdevice共享一個主設備號MISC_MAJOR(10)，但次設備號不同。所有的miscdevice設備形成一條鏈表，對設備訪問時內核根據設備號來查找對應的miscdevice設備，然后調用其file_operations結構體中注冊的文件操作接口進行操作。
struct miscdevice { int minor; //次設備號，如果設置為MISC_DYNAMIC_MINOR則系統自動分配 const char *name; //設備名 const struct file_operations *fops; //操作函數 struct list_head list; struct device *parent; struct device *this_device; };
dev_init入口函數分析：
static int __init dev_init(void) { int ret; base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20); if (base_addr == NULL) { printk(KERN_ERR "failed to remap register blockn"); return -ENOMEM; } adc_clock = clk_get(NULL, "adc"); if (!adc_clock) { printk(KERN_ERR "failed to get adc clock sourcen"); return -ENOENT; } clk_enable(adc_clock); ADCTSC = 0; ret = request_irq(IRQ_ADC, adcdone_int_handler, IRQF_SHARED, DEVICE_NAME, &adcdev); if (ret) { iounmap(base_addr); return ret; } ret = misc_register(&misc); printk (DEVICE_NAME" initializedn"); return ret; }
首先是映射ADC寄存器地址將其轉換為虛擬地址，然后獲得ADC時鐘并使能ADC時鐘，接著申請ADC中斷，其中斷處理函數為
adcdone_int_handler，而flags為IRQF_SHARED，即共享中斷，因為觸摸屏里也要申請ADC中斷，最后注冊一個混雜設備。
當應用程序open (“/dev/adc”,…)時，就會調用到驅動里面的open函數，那么我們來看看open函數做了什么？
static int tq2440_adc_open(struct inode *inode, struct file *filp) { /* 初始化等待隊列頭 */ init_waitqueue_head(&(adcdev.wait)); /* 開發板上ADC的通道2連接著一個電位器 */ adcdev.channel=2; //設置ADC的通道 adcdev.prescale=0xff; DPRINTK( "ADC openedn"); return 0; }
很簡單，先初始化一個等待隊列頭，因為入口函數里既然有申請ADC中斷，那么肯定要使用等待隊列，接著設置ADC通道，因為TQ2440的ADC輸入通道默認是2，設置預分頻值為0xff。
當應用程序read時，就會調用到驅動里面的read函數，那么我們來看看read函數做了些什么？
static ssize_t tq2440_adc_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos) { char str[20]; int value; size_t len; /* 嘗試獲得ADC_LOCK信號量，如果能夠立刻獲得，它就獲得信號量并返回0 * 否則，返回非零，它不會導致調用者睡眠,可以在中斷上下文使用 */ if (down_trylock(&ADC_LOCK) == 0) { /* 表示A/D轉換器資源可用 */ ADC_enable = 1; /* 使能預分頻，選擇ADC通道，最后啟動ADC轉換*/ START_ADC_AIN(adcdev.channel, adcdev.prescale); /* 等待事件，當ev_adc = 0時，進程被阻塞，直到ev_adc>0 */ wait_event_interruptible(adcdev.wait, ev_adc); ev_adc = 0; DPRINTK("AIN[%d] = 0x%04x, %dn", adcdev.channel, adc_data, ((ADCCON & 0x80) ? 1:0)); /* 將在ADC中斷處理函數讀取的ADC轉換結果賦值給value */ value = adc_data; sprintf(str,"%5d", adc_data); copy_to_user(buffer, (char *)&adc_data, sizeof(adc_data)); ADC_enable = 0; up(&ADC_LOCK); } else { /* 如果A/D轉換器資源不可用，將value賦值為-1 */ value = -1; } /* 將ADC轉換結果輸出到str數組里，以便傳給應用空間 */ len = sprintf(str, "%dn", value); if (count >= len) { /* 從str數組里拷貝len字節的數據到buffer，即將ADC轉換數據傳給應用空間 */ int r = copy_to_user(buffer, str, len); return r ? r : len; } else { return -EINVAL; } }
tq2440_adc_read函數首先嘗試獲得ADC_LOCK信號量，因為觸摸屏驅動也有使用ADC資源，兩者互有競爭關系，獲得ADC資源后，使能預分頻，選擇ADC通道，最后啟動ADC轉換，接著就調用wait_event_interruptible 函數進行等待，直到ev_adc>0進程才會繼續往下跑，往下跑就會將adc_data數據讀出來，調用copy_to_user函數將ADC數據傳給應用空間，最后釋放ADC_LOCK信號量。
問：什么時候ev_adc>0？默認ev_adc = 0
答：在adcdone_int_handler中斷處理函數里，等數據讀出后，ev_adc被設置為1。
ADC中斷處理函數adcdone_int_handler
/* ADC中斷處理函數 */ static irqreturn_t adcdone_int_handler(int irq, void *dev_id) { /* A/D轉換器資源可用 */ if (ADC_enable) { /* 讀ADC轉換結果數據 */ adc_data = ADCDAT0 & 0x3ff; /* 喚醒標志位，作為wait_event_interruptible的喚醒條件 */ ev_adc = 1; wake_up_interruptible(&adcdev.wait); } return IRQ_HANDLED; }
當AD轉換完成后就會觸發ADC中斷，就會進入adcdone_int_handler，這個函數就會講AD轉換數據讀到adc_data，接著將喚醒標志位ev_adc置1，最后調用wake_up_interruptible函數喚醒adcdev.wait等待隊列。
總結一下ADC的工作流程：
一、open函數里，設置模擬輸入通道，設置預分頻值
二、read函數里，啟動AD轉換，進程休眠
三、adc_irq函數里，AD轉換結束后觸發ADC中斷，在ADC中斷處理函數將數據讀出，喚醒進程
四、read函數里，進程被喚醒后，將adc轉換數據傳給應用程序
ADC驅動參考源碼：
/************************************* NAME:EmbedSky_adc.c COPYRIGHT:www.embedsky.net *************************************/ #include#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "tq2440_adc.h" #undef DEBUG //#define DEBUG #ifdef DEBUG #define DPRINTK(x...) {printk(KERN_DEBUG "EmbedSky_adc: " x);} #else #define DPRINTK(x...) (void)(0) #endif #define DEVICE_NAME "adc" /* 設備節點: /dev/adc */ static void __iomem *base_addr; typedef struct { wait_queue_head_t wait; /* 定義等待隊列頭 */ int channel; int prescale; }ADC_DEV; DECLARE_MUTEX(ADC_LOCK); /* 定義并初始化信號量,并初始化為1 */ static int ADC_enable = 0; /* A/D轉換器資是否可用標志位 */ static ADC_DEV adcdev; /* 用于表示ADC設備 */ static volatile int ev_adc = 0; /* 作為wait_event_interruptible的喚醒條件 */ static int adc_data; static struct clk *adc_clock; #define ADCCON (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCCON)) //ADC control #define ADCTSC (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCTSC)) //ADC touch screen control #define ADCDLY (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCDLY)) //ADC start or Interval Delay #define ADCDAT0 (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCDAT0)) //ADC conversion data 0 #define ADCDAT1 (*(volatile unsigned long *)(base_addr + S3C2410_ADCDAT1)) //ADC conversion data 1 #define ADCUPDN (*(volatile unsigned long *)(base_addr + 0x14)) //Stylus Up/Down interrupt status #define PRESCALE_DIS (0 << 14) #define PRESCALE_EN (1 << 14) #define PRSCVL(x) ((x) << 6) #define ADC_INPUT(x) ((x) << 3) #define ADC_START (1 << 0) #define ADC_ENDCVT (1 << 15) /* 使能預分頻，選擇ADC通道，最后啟動ADC轉換*/ #define START_ADC_AIN(ch, prescale) do{ ADCCON = PRESCALE_EN | PRSCVL(prescale) | ADC_INPUT((ch)) ; ADCCON |= ADC_START; }while(0) /* ADC中斷處理函數 */ static irqreturn_t adcdone_int_handler(int irq, void *dev_id) { /* A/D轉換器資源可用 */ if (ADC_enable) { /* 讀ADC轉換結果數據 */ adc_data = ADCDAT0 & 0x3ff; /* 喚醒標志位，作為wait_event_interruptible的喚醒條件 */ ev_adc = 1; wake_up_interruptible(&adcdev.wait); } return IRQ_HANDLED; } static ssize_t tq2440_adc_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos) { char str[20]; int value; size_t len; /* 嘗試獲得ADC_LOCK信號量，如果能夠立刻獲得，它就獲得信號量并返回0 * 否則，返回非零，它不會導致調用者睡眠,可以在中斷上下文使用 */ if (down_trylock(&ADC_LOCK) == 0) { /* 表示A/D轉換器資源可用 */ ADC_enable = 1; /* 使能預分頻，選擇ADC通道，最后啟動ADC轉換*/ START_ADC_AIN(adcdev.channel, adcdev.prescale); /* 等待事件，當ev_adc = 0時，進程被阻塞，直到ev_adc>0 */ wait_event_interruptible(adcdev.wait, ev_adc); ev_adc = 0; DPRINTK("AIN[%d] = 0x%04x, %dn", adcdev.channel, adc_data, ((ADCCON & 0x80) ? 1:0)); /* 將在ADC中斷處理函數讀取的ADC轉換結果賦值給value */ value = adc_data; sprintf(str,"%5d", adc_data); copy_to_user(buffer, (char *)&adc_data, sizeof(adc_data)); ADC_enable = 0; up(&ADC_LOCK); } else { /* 如果A/D轉換器資源不可用，將value賦值為-1 */ value = -1; } /* 將ADC轉換結果輸出到str數組里，以便傳給應用空間 */ len = sprintf(str, "%dn", value); if (count >= len) { /* 從str數組里拷貝len字節的數據到buffer，即將ADC轉換數據傳給應用空間 */ int r = copy_to_user(buffer, str, len); return r ? r : len; } else { return -EINVAL; } } static int tq2440_adc_open(struct inode *inode, struct file *filp) { /* 初始化等待隊列頭 */ init_waitqueue_head(&(adcdev.wait)); /* 開發板上ADC的通道2連接著一個電位器 */ adcdev.channel=2; //設置ADC的通道 adcdev.prescale=0xff; DPRINTK( "ADC openedn"); return 0; } static int tq2440_adc_release(struct inode *inode, struct file *filp) { DPRINTK( "ADC closedn"); return 0; } static struct file_operations dev_fops = { owner: THIS_MODULE, open: tq2440_adc_open, read: tq2440_adc_read, release: tq2440_adc_release, }; static struct miscdevice misc = { .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, .name = DEVICE_NAME, .fops = &dev_fops, }; static int __init dev_init(void) { int ret; base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20); if (base_addr == NULL) { printk(KERN_ERR "failed to remap register blockn"); return -ENOMEM; } adc_clock = clk_get(NULL, "adc"); if (!adc_clock) { printk(KERN_ERR "failed to get adc clock sourcen"); return -ENOENT; } clk_enable(adc_clock); ADCTSC = 0; ret = request_irq(IRQ_ADC, adcdone_int_handler, IRQF_SHARED, DEVICE_NAME, &adcdev); if (ret) { iounmap(base_addr); return ret; } ret = misc_register(&misc); printk (DEVICE_NAME" initializedn"); return ret; } static void __exit dev_exit(void) { free_irq(IRQ_ADC, &adcdev); iounmap(base_addr); if (adc_clock) { clk_disable(adc_clock); clk_put(adc_clock); adc_clock = NULL; } misc_deregister(&misc); } EXPORT_SYMBOL(ADC_LOCK); module_init(dev_init); module_exit(dev_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("www.embedsky.net"); MODULE_DESCRIPTION("ADC Drivers for EmbedSky SKY2440/TQ2440 Board and support touch");
ADC應用測試參考源碼：
/************************************* NAME:EmbedSky_adc.c COPYRIGHT:www.embedsky.net *************************************/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/ioctl.h> #include <fcntl.h> #include <linux/fs.h> #include <errno.h> #include <string.h> int main(void) { int fd ; char temp = 1; fd = open("/dev/adc", 0); if (fd < 0) { perror("open ADC device !"); exit(1); } for( ; ; ) { char buffer[30]; int len ; len = read(fd, buffer, sizeof buffer -1); if (len > 0) { buffer[len] = '
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