linux adc是什么設備

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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。

linux adc是什么設備

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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