基于linux2.6.30.4的s3c2440的ADC驱动

1 driver

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)。

#include <linux/errno.h>

#include <linux/kernel.h>//printk()

#include <linux/module.h>

#include <linux/slab.h>

#include <linux/input.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/serio.h>

#include <linux/delay.h>

#include <linux/clk.h>

#include <linux/wait.h>

#include <linux/sched.h>//包含很多驱动使用的内核API的定义。睡眠函数，变量声明

#include <asm/io.h>//定义IO映射

#include <asm/irq.h>

#include <asm/uaccess.h>

#include <mach/regs-clock.h>

#include <plat/regs-timer.h>

#include <plat/regs-adc.h>//ADC寄存器的定义

#include <mach/regs-gpio.h>

#include <linux/cdev.h>

#include <linux/miscdevice.h>

#include "s3c24xx-adc.h"

#undef DEBUG

//#define DEBUG

#ifdef DEBUG

#define DPRINTK(x...) {printk(__FUNCTION__"(%d): ",__LINE__);printk(##x);}

#else

#define DPRINTK(x...) (void)(0)

#endif

#define DEVICE_NAME "Myadc"

//经过虚拟地址映射之后的内存地址

static void __iomem *base_addr;

// ADC device

typedef struct

{

wait_queue_head_t wait;//阻塞 等待队列，进程读取设备，如果没有转换数据，就会睡眠在此队列上

int channel;//AD转换通道 s3c2440有八通道的ad，但是只有四个通道AIN[3:0]可以使用，其他四个用于触摸屏

int prescale;//预分频值 计算转换速率的时候使用

}ADC_DEV;

//申请并初始化信号量

DECLARE_MUTEX(ADC_LOCK);

//ADC驱动是否拥有AD转换器资源的状态变量

static int OwnADC = 0;

static ADC_DEV adcdev; //adcdev

static volatile int ev_adc = 0;//标识AD转换后的数据是否可以读取，0表示不可读取

static int adc_data;//保存读取后的AD转换的值，该值在ADC中断中读取

//保存从时钟平台队列中获取ADC的时钟

static struct clk *adc_clock;

//定义ADC的寄存器 虚拟地址

#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

//以下都定义于ADCCON中

#define PRESCALE_DIS (0 << 14)//预分频禁止

#define PRESCALE_EN (1 << 14)//预分频允许

#define PRSCVL(x) ((x) << 6)//预分频值设置

#define ADC_INPUT(x) ((x) << 3)//模拟输入通道选择 SEL_MUX

#define ADC_START (1 << 0)//开始AD转换

#define ADC_ENDCVT (1 << 15)//AD转换结束 ECFLG

//设置ADC控制器ADCCON，开启ADC转换

#define START_ADC_AIN(ch, prescale) \

do{ \

ADCCON = PRESCALE_EN | PRSCVL(prescale) | ADC_INPUT((ch)) ; \

ADCCON |= ADC_START; \

}while(0)

//中断服务程序，从ADC数据寄存器中读取AD转换后的值

static irqreturn_t adcdone_int_handler(int irq, void *dev_id)

{

if (OwnADC)

{ //如果ADC驱动拥有AD转换器资源，则从ADC寄存器读取转换状态

adc_data = ADCDAT0 & 0x3ff;//AD转换后的值保存在[0~9]位?

ev_adc = 1;//将可读标识为1，并唤醒等待队列

wake_up_interruptible(&adcdev.wait);

}

return IRQ_HANDLED;

}

static ssize_t s3c2410_adc_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos)

{

char str[20];

int value;

size_t len;

if (down_trylock(&ADC_LOCK) == 0)//尝试获取信号量，判断AD转换器资源是否可用

{

OwnADC = 1;//标记AD转换器资源可用

START_ADC_AIN(adcdev.channel, adcdev.prescale);//设置ADC控制器，开启AD转换

wait_event_interruptible(adcdev.wait, ev_adc);//使等待队列进入唤醒，等待转换结束

ev_adc = 0;//已经有AD转换后的数据，则标识清0，给下一次读作判断

DPRINTK("AIN[%d] = 0x%04x, %d\n", adcdev.channel, adc_data, ADCCON & 0x80 ? 1:0);

value = adc_data;//把转换结果赋值，以便传递给应用层

OwnADC = 0;//释放转换器资源

up(&ADC_LOCK);//解锁

}

else

{

//没有AD转换器资源

value = -1;

}

len = sprintf(str, "%d\n", value);

if(count >= len)

{

int r = copy_to_user(buffer, str, len);//将读取到的ADC转换后的值发往到应用程序

return r ? r : len;

}

else

{

return -EINVAL;

}

}

//打开ADC，并设置频道和预分频值

static int s3c2410_adc_open(struct inode *inode, struct file *filp)

{

init_waitqueue_head(&(adcdev.wait));//初始化中断队列

adcdev.channel=0;//设置ADC频道

adcdev.prescale=0xff;//设置预分频值

DPRINTK( "adc opened\n");

return 0;

}

static int s3c2410_adc_release(struct inode *inode, struct file *filp)

{

DPRINTK( "adc closed\n");

return 0;

}

//非标准C的用法，GNU C的用法

static struct file_operations dev_fops = {

owner: THIS_MODULE,

open: s3c2410_adc_open,

read: s3c2410_adc_read,

release: s3c2410_adc_release,

};

static struct miscdevice misc = {

.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,

.name = DEVICE_NAME,

.fops = &dev_fops,

};

//初始化设备

static int __init dev_init(void)

{

int ret;

//将ADC的IO端口占用的这段I/O空间映射到内存的虚拟地址，

//S3C2410_PA_ADC是ADC控制器的基地址，0x20是虚拟地址长度

base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);

if (base_addr == NULL) {

printk(KERN_ERR "Failed to remap register block\n");

return -ENOMEM;

}

//获取ADC时钟

adc_clock = clk_get(NULL, "adc");

if (!adc_clock) {

printk(KERN_ERR "failed to get adc clock source\n");

return -ENOENT;

}

clk_enable(adc_clock);//时钟使能

/* normal ADC */

ADCTSC = 0;

//ADC中断申请，采用共享中断，

ret = request_irq(IRQ_ADC, adcdone_int_handler, IRQF_SHARED, DEVICE_NAME, &adcdev); //IRQF_SHARED 共享中断的

if (ret) {

iounmap(base_addr);//解除内存映射

return ret;

}

ret = misc_register(&misc);

printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");

return ret;

}

static void __exit dev_exit(void)

{

free_irq(IRQ_ADC, &adcdev);//释放中断

iounmap(base_addr);//解除内存映射

//屏蔽和销毁时钟

if (adc_clock)

{

clk_disable(adc_clock);

clk_put(adc_clock);

adc_clock = NULL;

}

misc_deregister(&misc);

}

//导出信号量ADC_LOCK在触摸屏驱动中使用，因为触摸屏和ADC公用寄存器，会产生竞争

//用信号量保证资源的互斥访问

EXPORT_SYMBOL(ADC_LOCK);

module_init(dev_init);

module_exit(dev_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");

2 test

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <errno.h>

int main(int argc, char **argv)

{

int fd;

//以阻塞方式打开设备文件，非阻塞时flags=O_NONBLOCK

fd = open("/dev/Myadc", 0);

if(fd < 0)

{

printf("Open ADC Device Faild!\n");

exit(1);

}

while(1)

{

int ret;

int data;

ret = read(fd, &data, sizeof(data)); //读设备

if(ret != sizeof(data))

{

if(errno != EAGAIN)

{

printf("Read ADC Device Faild!\n");

}

continue;

}

else

{

printf("Read ADC value is: %d\n", data);

}

}

close(fd);

return 0;

}