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keytounix

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输入子系统具体应用---ADC驱动

分类： 嵌入式

2011-10-27 15:30:44

gcc version 4.3.3 (Sourcery G++ Lite 2009q1-176)
文件系统： busybox 1.13.1+yaffs
开发板内核版本：linux2.6.32
效果图1 ：默认参数
效果图2：自定义参数
 
一.  代码
//adc.c
  1. #include <linux/input.h>
  2. #include <linux/module.h>
  3. #include <linux/init.h>
  4. #include <asm/irq.h>
  5. #include <asm/io.h>
  6. #include <linux/module.h>
  7. #include <linux/kernel.h>
  8. #include <linux/init.h>
  9. #include <linux/sched.h>
  10. #include <linux/poll.h>
  11. #include <linux/timer.h>
  12. #include <linux/irq.h>
  13. #include <linux/cdev.h>
  14. #include <linux/clk.h>
  15. #include <linux/wait.h>//waitqueue
  16. #include <linux/errno.h>
  17. #include <linux/interrupt.h>//irq
  18. #include <linux/io.h>
  19. #include <linux/types.h>
  20. #include <linux/delay.h>
  21. #include <linux/semaphore.h>//sem
  22. #include <linux/fs.h>
  23. #include <linux/platform_device.h>//
  24. #include <linux/miscdevice.h>
  25. #include <linux/device.h>
  26. #include <linux/workqueue.h>//workqueue
  27. #include <asm/uaccess.h>
  28. #include <asm/irq.h>
  29. //soc相关
  30. #include <mach/gpio.h>
  31. #include <mach/regs-clock.h>
  32. #include <mach/regs-gpio.h>
  33. #include <mach/hardware.h>
  34. #include <mach/irqs.h>
  35. //IRQ_ADC

  37. #include <plat/regs-adc.h>
  38. //这个头文件，包含了ADC

  40. #include <plat/map.h>
  41. //取消调试信息，则只需要#define _DEBUG_ 0
  42. #define DEV_NAME "adc_as_input"
  43. #define DEV_PHYS "usr_adc/input0"
  44. #define rADCCON (adc_base_addr)
  45. #define rADCDATA (adc_base_addr +S3C2410_ADCDAT0)
  46. char *adc_dev_name =DEV_NAME;
  47. char *msg=NULL;
  48. char *iok="ok";
  49. char *ino="no";

  51. //取消调试信息，则只需要
  52. #define _DEBUG_ 0
  53. #if _DEBUG_==1
  54. #define debug(format,msg...) printk(format,##msg)
  55. #else
  56. #define debug(format,msg...) do{}while(0)
  57. #endif

  59. static struct input_dev *adc_dev=NULL;
  60. unsigned int adc_ch =2;
  61. //这个是通道选择,TQ2440上的AD 电阻接在AIN2上
  62. unsigned int adc_pre=0xff;
  63. //这个是预分频，我们设置他默认为0xff
  64. unsigned int adc_rate =0;
  65. //默认的分别率，意思时说 数据变化<adc_rate 则不上报
  66. static struct clk *adc_clk=NULL;
  67. //时钟，因为AD采样过程是需要时钟参与的，所以需要clk
  68. static unsigned int volatile value=0;
  69. //这个保存实时采样的值
  70. static unsigned int volatile old_value=0;
  71. //这个保存上一次采样后认定的值，所谓认定的值，是和实时的值相区别的
  72. static void __iomem * adc_base_addr=NULL;
  73. //这个，是为了端口 映射，ioremap操作，为啥？因为这是在linux中，有MMU功能的，不能直接操作端口

  75. /*
  76. 如下展示了 AD控制字寄存器
  77. 15 14 13-6 5-3 2 1 0
  78. ecflg prscen prscvl sel_mux stdbm read_start enable_start

  80. ecflg： 0 AD转换中，1： ad转换结束
  81. prscen： ：0 关闭 分频，1 ：使能分频
  82. prscvl： 分频的值
  83. sel_mux： 0-7 依次对应 0-7通道
  84. stdbm： 0； 标准操作 1： 备用操作
  85. read_start： 0 关闭 1 使能
  86. enable_start：0 无操作 1 开始 转换
  87. ad采样的时钟频率由ADCPSR决定
  88. 加入CPU时钟频率 66M 完成一次转换至少需要16个时钟周期
  89. 则采样频率如下
  90.     f=66MHz/(2*(20+1))/16=98.2kHz=10.2us
  91. 由于 2410内部没有 采样保持电路，
  92. 因此信号的输入频率最好低于100HZ
  93. */
  94. /*
  95. start_adc:
  96. 以adc_con_value为控制字，开启ADC设备
  97. 设置adc_con_value 的函数 为 set_adc
  98. */
  99. static unsigned int adc_con_value=0;
  100. static int start_adc(void)
  101. {
  102.     //使用256分频|使用AIN2|使能ADC
  103.     adc_con_value |= S3C2410_ADCCON_ENABLE_START;
  104.     writel(adc_con_value,(rADCCON));
  105.     debug("in %s,writel adc_con_value=%02x--------->[ok]\n",__func__,adc_con_value);
  106.     return 0;
  107. };
  108. /*
  109. set_adc(int ch,int prescale)
  110. 设置adc_con_value；
  111. ch:通道
  112. prescale:分频
  113. */
  114. static int set_adc(int ch,int prescale)
  115. {
  116.     //使用adc_pre分频|使用adc_ch|使能ADC
  117.     adc_con_value=0;
  118.     
  119.     //0111，1111，1101,0001
  120.     adc_con_value |= S3C2410_ADCCON_PRSCEN |S3C2410_ADCCON_PRSCVL(prescale)|S3C2410_ADCCON_SELMUX(ch);
  121.        debug("in %s,write temp=%02x--------->[ing]\n",__func__,adc_con_value);
  122.     writel(adc_con_value,(rADCCON));
  123.     debug("in %s,writel temp=%02x--------->[ok]\n",__func__,adc_con_value);

  125.     return 0;
  126. }
  127. /*
  128. run_adc:
  129. 以ch,prescale参数运行set_adc
  130. 并且启动adc
  131. */
  132. static int run_adc(int ch,int prescale)
  133. {
  134.     set_adc(ch,prescale) ;
  135.     start_adc();
  136.     return 0;
  137. }

  139. /*
  140. irq_proc：中断处理函数
  141. 流程是
  142. 首先读取一次DATA0寄存器的值，存为value
  143. 接着与上一次保存的值(old_value)比较，
  144. if
  145. 二者之间的差值在分别率 adc_rate内
  146. 则上报EV_ABS事件，
  147. 事件的值ev_var由3部分组成
  148. 实时adc的值(0-9)
  149. ad通道adc_ch的值(10-12)
  150. 分别率的值adc_rate(13-15)，这个是我们自己添加的,意味着最大值为00000111=7
  151. 分频值adc_pre(16-31)//,
  152. 保存value到old_value
  153. end if
  154. 最后再次start adc
  155. 注意这里我们没有采用中断的底半部机制，是有待提高的
  156. 具体可以见按键驱动
  157. */
  158. static irqreturn_t irq_proc(int irq, void *dummy)
  159. {
  160.          value=readl(rADCDATA)&0x3ff;
  161.     if(((old_value -value) >=adc_rate)||((value-old_value -value ) >=adc_rate))
  162.      {
  163.         value |= (adc_ch & 0x0f)<<10;
  164.         value |=(adc_rate &0x0f)<<13;
  165.         value |= (adc_pre & 0xff) << 16;
  166.         input_report_abs(adc_dev, ABS_X,value);
  167.         //AB_X代表的是 (value &0x03ff) | (ch << 10) | adc_rate <<13 |(pre <<16)
  168.         debug("in %s,value=%02x\n",__func__,value);
  169.         input_sync(adc_dev);
  170.         old_value=value;
  171.      }
  172.         
  173.     start_adc();
  174.     
  175.      return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
  176. }

  178. /*
  179. 这个是回调事件处理函数，作用是什么呢？
  180. 一般来说我们感兴趣的信息方向是这样的
  181. 用户程序<--....设备，即读取设备信息，比如读取按键信息，则按键信息主动上报给用户
  182. 但是有些设备，我们需要给他一个信息，利用这个信息操作硬件，比如我们想给她一个LED控制信息
  183. 让这个信息控制LED，就要用到这个函数了
  184. type=EV_LED,
  185. code=LED_NUML| LED_CAPSL|LED_SCROLLL| LED_COMPOSE|LED_KANA中的一个
  186. var =xy这个是我们感兴趣的
  187. //pre,rate,ch,var
  188. //16，3，3，10
  189. */
  190. int adc_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int var)
  191. {
  192.     if (type == EV_LED)
  193.     {
  194.         //AB_X代表的是 (value &0x03ff) | (ch << 10) | adc_rate <<13 |(pre <<16)
  195.         adc_ch=(var >>10) &0x07;
  196.         adc_rate =(var >>13) & 0x07;
  197.         adc_pre=((unsigned int)var >>16) & 0xffff;
  198.         if(adc_pre==0)
  199.             adc_pre=1;
  200.         debug("in %s->%s():%02x,%02x,%02x,%02x\n",__FILE__,__func__,adc_pre,adc_rate,adc_ch,var & 0x3ff);
  201.         return 0;
  202.     }
  203.     return -1;
  204. }


  207. /*
  208. adcinit过程如下
  209. 1. input_allocate_device
  210. 2. ioremap
  211. 3. irq:request_irq
  212. 4. clk:clk_get,clk_enable
  213. 5. input_register_device
  214. 6. run_adc
  215. 其中 必须先进行ioremap,再进行request_irq，否则会出现oops错误
  216. */
  217. static int __init adc_init(void)
  218. {
  219.     int ret=0;
  220. //申请 内存
  221.     adc_dev = input_allocate_device();
  222.     debug("%s: input_allocate_device() adc_dev=%p\n" ,__FILE__,adc_dev);
  223.     if (adc_dev==NULL) {
  224.         printk(KERN_ERR "%s: Not enough memory\n" ,__FILE__);
  225.         return -ENOMEM;
  226.         
  227.     }
  228.     debug("%s: input_allocate_device() adc_dev=%p\n" ,__FILE__,adc_dev);
  229. //ioremap操作
  230.     adc_base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);
  231.     debug("in %s,ioremap VIR_adc_base_addr=%p--------->[%s]\n",__func__,adc_base_addr,adc_base_addr==NULL?ino:iok);
  232.     if(adc_base_addr==NULL)
  233.         {
  234.             printk(KERN_ERR "%s:%s Can't ioremap %d\n", __FILE__,__func__,S3C2410_PA_ADC);
  235.             ret =-EIO;
  236.             goto err_free_dev;
  237.         }
  238.     
  239. //free_irq最后一个参数必须和request_irq最后一个参数一致,都为adc_dev
  240.     if (request_irq(IRQ_ADC,irq_proc, IRQF_SHARED|IRQF_SAMPLE_RANDOM, adc_dev_name, adc_dev)) {
  241.                 printk(KERN_ERR "%s:%s: Can't allocate irq %d\n", __FILE__,__func__,IRQ_ADC);
  242.                   ret = -EIO;
  243.             goto err_free_map;
  244.         }
  245.     
  246.     debug("%s: request_irq()\n" ,__FILE__);
  247.        
  248. //clk操作
  249.     adc_clk = clk_get(NULL,"adc");

  251.     if(adc_clk==NULL)
  252.         {
  253.         printk(KERN_ERR "%s:%s: Failed to clk_get\n",__FILE__,__func__);
  254.             ret =-ENOENT;
  255.             goto err_free_irq;
  256.         };
  257.     clk_enable(adc_clk);

  259. //adc_dev相关的设置
  260.     adc_dev->name=DEV_NAME;
  261.     adc_dev->phys=DEV_PHYS;
  262.     adc_dev->id.bustype=BUS_VIRTUAL;
  263.     
  264.     adc_dev->id.vendor=0x0001;
  265.     adc_dev->id.product=0x0001;
  266.     adc_dev->id.version=0x0001;
  267.     
  268.     adc_dev->event=adc_event;
  269. //设置事件支持
  270.         set_bit(EV_ABS ,adc_dev->evbit);
  271.     set_bit(EV_LED,adc_dev->evbit);
  272.     adc_dev->ledbit[0]=(LED_NUML| LED_CAPSL|LED_SCROLLL| LED_COMPOSE|LED_KANA);
  273.     
  274.     input_set_abs_params(adc_dev, ABS_X, 0, 0xFFFFFFFF, 1, 0);
  275.     ////AB_X代表的是 (value &0x0fff) | (ch << 16) | adc_rate <<20 |(pre <<24)
  276.     debug("%s:%s input_register_device()\n" ,__FILE__,__func__);
  277.        ret = input_register_device(adc_dev);
  278.     if (ret) {
  279.         printk(KERN_ERR "%s:%s: Failed to register device\n",__FILE__,__func__);
  280.         goto err_free_irq;
  281.     }
  282. //最后 run_adc
  283.     run_adc(adc_ch,adc_pre);
  284.     printk("%s->%s(),%s has init!\nadc_ch=0x%02x,adc_rate=0x%02x,adc_pre=0x%02x.\n",__FILE__,__func__,DEV_NAME,adc_ch,adc_rate,adc_pre);
  285.        return 0;
  286. err_free_irq:
  287.         //Trying to free already-free IRQ 4
  288.         // free_irq最后一个参数必须和request_irq最后一个参数一致
  289.         //否则出现 Trying to free already-free IRQ 80错误
  290.     
  291.     free_irq(IRQ_ADC, adc_dev);
  292.         
  293. err_free_map:
  294.      if(adc_base_addr!=NULL) iounmap(adc_base_addr);
  295. err_free_dev:
  296.     
  297.     input_free_device(adc_dev);
  298.     
  299.     return ret;
  300. }


  303. /*
  304. adc_exit过程
  305. 1. input_unregister_device
  306. 2. free_irq(IRQ_ADC, adc_dev);
  307. 3. iounmap
  308. 4. clk_disable;clk_put
  309. 其中必须先free_irq再进行iounmap
  310. */
  311. static void __exit adc_exit(void)
  312. {
  313.         
  314.     if(adc_dev!=NULL)
  315.     {
  316.         input_unregister_device(adc_dev);
  317.         //Trying to free already-free IRQ 4
  318.         // free_irq最后一个参数必须和request_irq最后一个参数一致
  319.         //否则出现 Trying to free already-free IRQ 80错误
  320.         free_irq(IRQ_ADC, adc_dev);
  321.         
  322.     }
  323.     if(adc_base_addr!=NULL) iounmap(adc_base_addr);
  324.     if(adc_clk!=NULL)
  325.     {
  326.             clk_disable(adc_clk);
  327.             clk_put(adc_clk);
  328.             adc_clk=NULL;
  329.     }
  330.     printk("%s->%s(),%s has exit!\n",__FILE__,__func__,DEV_NAME);
  331. }
  332. /*
  333. 参考
  334. http://blog.csdn.net/ralph_sqd/article/details/5933388
  335. http://blog.csdn.net/wangyunqian6/article/details/6563921
  336. */
  337. module_param(adc_ch,int,0644);
  338. MODULE_PARM_DESC(adc_ch,"set ad channel");

  340. module_param(adc_pre,int,0644);
  341. MODULE_PARM_DESC(adc_pre,"set adc prescale");

  343. module_param(adc_rate,int,0644);
  344. MODULE_PARM_DESC(adc_rate,"set adc's distinguishability");

  346. MODULE_DESCRIPTION("driver adc for TQ2440");

  348. MODULE_AUTHOR("keytounix");
  349. MODULE_LICENSE("GPL");
  350. module_init(adc_init);
  351. module_exit(adc_exit);
二.  测试文件
  1. //test.c
  2. #include <string.h>
  3. #include <stdio.h>
  4. #include <sys/types.h>
  5. #include <sys/stat.h>
  6. #include <fcntl.h>
  7. #include <linux/input.h>
  8. #include <linux/uinput.h>
  9. #include <stdio.h>
  10. #include <sys/time.h>
  11. #include <sys/types.h>
  12. #include <unistd.h>
  13. /*
  14. #define EV_SYN 0x00
  15.   
  16. #define EV_KEY 0x01 //按键
  17.   
  18. #define EV_REL 0x02 //相对坐标(轨迹球)
  19.   
  20. #define EV_ABS 0x03 //绝对坐标
  21.   
  22. #define EV_MSC 0x04 //其他
  23.   
  24. #define EV_SW 0x05
  25.   
  26. #define EV_LED 0x11 //LED
  27.   
  28. #define EV_SND 0x12//声音
  29.   
  30. #define EV_REP 0x14//repeat
  31.   
  32. #define EV_FF 0x15
  33.   
  34. #define EV_PWR 0x16
  35.   
  36. #define EV_FF_STATUS 0x17
  37.   
  38. #define EV_MAX 0x1f
  39.   
  40. #define EV_CNT (EV_MAX+1)
  41. struct input_event {
  42.   
  43. struct timeval time; //按键时间
  44.   
  45. __u16 type; //类型，在下面有定义
  46.   
  47. __u16 code; //要模拟成什么按键
  48.   
  49. __s32 value;//是按下还是释放
  50.   
  51. };
  52. */
  53. #ifdef DEBUG
  54. #define debug(format,msg...) printf(format,##msg)
  55. #else
  56. #define debug(format,msg...) do{}while(0)
  57. #endif
  58. #define EVEN_NAME "/dev/event0"

  60. int main(int argn,char * argv[])
  61. {
  62.     int fd;
  63.     fd_set rfds;
  64.     struct timeval tv;
  65.     struct input_event event;
  66.     unsigned int var=0;
  67.     fd = open(EVEN_NAME,O_RDWR|O_NONBLOCK);
  68.     if(fd<=0){
  69.          printf("error open %s\n",EVEN_NAME);
  70.          return -1;
  71.          }
  72.     int i = 1;
  73.     while(1)
  74.          {
  75.     //轮寻 直到 fd 可读 或者 5s超时时间

  77.     FD_ZERO(&rfds);
  78.     FD_SET(fd, &rfds);
  79.     tv.tv_sec = 5;
  80.     tv.tv_usec = 0;
  81.     select(fd+1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
  82.          
  83.     /*AB_X事件格式
  84.     (value &0x0fff) | (ch << 16) | adc_rate <<20 |(pre <<24)
  85.     pre,rate,ch,var
  86.     16，3，3，10
  87.     */
  88.     read(fd,&event,sizeof(struct input_event)) ;
  89.     if(event.type==EV_ABS)
  90.     {
  91.     var=event.value;
  92.      debug("in %s->%s():%02x,%02x,%02x，%02x\n",__FILE__,__func__,(var>>16)&0xffff,(var>>13)&0x07,(var>>10)&0x07,var & 0x03ff);
  93.     }
  94.     sleep(1);
  95.     
  96.     /*
  97.         如下 是 操作 LED事件的
  98.     */
  99. if(event.type!=EV_SYN)
  100.     {
  101.     event.type = EV_LED;
  102.     i++;
  103.     i%=0xff;
  104.     event.value = event.value &(~0x3ff);
  105.     event.code = 0;
  106.     gettimeofday(&event.time,0);
  107.     write(fd,&event,sizeof(event));
  108.     }
  109. }
  110.     close(fd);
  111. }
三.  Makefile
A=arm-linux-ar
ARCH=arm
CC=arm-linux-gcc
TESTFILE=test.c
MYFLAGS= -DDEBUG -g
obj-m:=adc.o
    KDIR=/opt/linux/kernel/linux-2.6.32
all:
    $(MAKE)  -C $(KDIR) M=$(PWD)  modules
    $(CC) $(TESTFILE)  $(MYFLAGS) -o test
clean:
    rm -f *.mod.c *.mod.o *.ko *.o *.tmp_versions Module.symvers modules.order test
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