regulator

最新推荐文章于 2023-04-11 11:45:00 发布

landishu

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分类专栏： linux_regulator 文章标签： struct constraints list module api 数据结构

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本文深入探讨了Linux内核中的电源管理机制，特别是regulator模块的工作原理。介绍了regulator的注册流程、基本概念、API使用方法及其实现细节，涵盖了电压控制、电流控制等方面的内容。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

http://blog.sina.com.cn/s/blog_694348b00100n3ip.html

regulator是驱动中电源管理的基础设施。要先注册到内核中，然后使用这些电压输出的模块get其regulator,在驱动中的init里，在适当时间中进行电压电流的设置.

Linux内核的动态电压和电流控制接口

"LDO是low dropout regulator，意为低压差线性稳压器"，是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出 2v~3V以上，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v，显然是不满足条件的。针对这种情况，才有了LDO类的电源转换芯片。生产LDO芯片的公司很多，常见的有ALPHA, Linear(LT), Micrel, National semiconductor,TI等。

in:twl4030-poweroff.c

一种称为校准器（regulator）的动态电压和电流控制的方法，很有参考意义和实际使用价值。

1:校准器的基本概念

所谓校准器实际是在软件控制下把输入的电源调节精心输出。

2:Consumer的API

regulator = regulator_get(dev, “Vcc”)；

其中，dev 是设备“Vcc”一个字符串代表，校准器（regulator）然后返回一个指针，也是regulator_put(regulator)使用的。

打开和关闭校准器（regulator）API如下。

int regulator_enable(regulator);

int regulator_disable(regulator);

3: 电压的API

消费者可以申请提供给它们的电压，如下所示。

int regulator_set_voltage(regulator, int min_uV, int max_uV);

在改变电压前要检查约束，如下所示。

regulator_set_voltage(regulator,100000,150000)

电压值下面的设置改变如下所示。

int regulator_get_voltage)struct regulator *regulator);

4:校准器的驱动和系统配置

在实际使用校准器之前，需要按照下面的结构写校准器的驱动程序，然后注册后通知给消费者使用。

static LIST_HEAD(regulator_list); //整个regulator模型的所有regulator.

static LIST_HEAD(regulator_map_list); //整个regulator模型的map

struct regulator_consumer_supply : 用户支持的接口映射。 supply -> device

struct regulator_state：用于表示在整个系统的低功耗状态下的设备状态。

struct regulation_constraints ：操作约束。

struct regulator_init_da ta 校准器平台初始化数据。

struct regulator_dev 向内核注册后得到regulator设备结构

struct regulator_dev *regulator_register(struct regulator_desc *regulator_desc,struct device *dev, void *driver_data)

反注册：

要使用注册得到 regulator_dev:

void regulator_unregister(struct regulator_dev *rdev)

#define REGULATOR_MODE_FAST 0x1 //电压可以快速调

#define REGULATOR_MODE_NORMAL 0x2 //一般模式

#define REGULATOR_MODE_IDLE 0x4 //低load

#define REGULATOR_MODE_STANDBY 0x8 //sleep/ standby 状态下低功耗

例子：

static struct regulator_init_da ta zoom2_vsim = { //这个da ta被置于对应的 platform_device 的da ta字段中。

.constraints = {

.min_uV = 1800000,

.max_uV = 3000000,

.valid_modes_mask = REGULATOR_MODE_NORMAL

| REGULATOR_MODE_STANDBY,

.valid_ops_mask = REGULATOR_CHANGE_VOLTAGE

| REGULATOR_CHANGE_MODE

| REGULATOR_CHANGE_STATUS,

.num_consumer_supplies = 1,

.consumer_supplies = &zoom2_vsim_supply,

};

// regulator 的初始化数据要放到 device 's platform_da ta

struct regulator_init_da ta *init_da ta = dev->platform_da ta;

"重点"

struct twlreg_info ：关联到驱动与设备的数据。驱动的私有数据，driver_da ta.

struct twlreg_info {

u8 base;

u8 id;

u8 deciV;

u8 table_len;

const u16 *table;

struct regulator_desc desc;

};

//一个驱动(platform_driver)对应所有的regulator, 每个regulator在内核中表示为一个platform_device. 所以调用了许多次的probe

//在probe中，从全局数组中取出自定义的数据结构：　twlreg_info, 然后从platform_device中取出初始化数据（device's platform_data）,然后就可以向内核注册一个 regulator(会返回一个regulator_dev:类)。

"struct regulator_dev *regulator_register(struct regulator_desc *regulator_desc,struct device *dev, void *driver_data)"

1:每个regulator 的 "twlreg_info" 被存于 regulator_dev 的 device 's driver_data, twlreg_info中的 table 存支持的电压值。

2:两种操作结构"regulator_ops"：twl4030fixed_ops(电压固定), twl4030ldo_ops（电压可调）

3：传入每个 ops中的操作函数的参数是: regulator_dev.

4: 在 twl4030-core.c中，在添加 twl4030的 i2c_client时，添加了所有的　regulator 的　platform_device.

5: 在驱动初始化注册中，内核会自动去匹配 bus上的所有符合的 platform_device（代表regulator，init_data放于device's platform_data）, 所以一个驱动就可以匹配到 bus上所有对应的　regulator.

6: 每匹配一个 regulator的　platform_device时，就会从中，platform_device的　device 中的 platform_data　中得到　regulator的初始化数据：　regulator_init_data

7: 取出初始化数据后，　设置一下. "设置，即是当设备支持一定的功能后，由驱动来控制时，要匹配驱动能做到的功能。that is 两者　与（＆）　一下"

　　然后，从regulator模块的全局数组"twl4030_regs[]" 中取出　twlreg_info

if (twl4030_regs[i].desc.id != pdev->id)

continue;

info = twl4030_regs + i;

就可以向内核注册这个 regulator了：

"rdev = regulator_register(&info->desc, &pdev->dev, info);"

"注册后返回一个　regulator_dev": 然后把这个rdev输入到　platform_device 's device 's driver_data... 主要用于 remove中？？？

regulator_dev：是一个类，其父是本regulator的platform_device 's device.

8: // regulator_ops 存入了 regulator_desc, 然后注册时，desc 关联到了 regulator_dev-> desc = desc.

生成regualator_dev, 设置数据，注册sysfs，然后：　constraints, attribute, supply　,comsumer device.

struct regulator_dev *regulator_register(struct regulator_desc *regulator_desc, struct device *dev, void *driver_data)

9:另：

大部分的regulator的platform_device生成如下：

每个regulator设备注册到内核的时机是在　twl4030-core.c　中。

把regulator的初始化数据，放到新生成的platform_device　's device 's platform_da ta...

然后注册 platform_device　到内核中。

usb部分的regulator生成如下：(这里明显是由于OMAP不一定是有USB？？，然后在其Board-zoom2.c中，"没有设置每个初始化数据"（包括：supply,constraints(min,max,mask)))

而对于usb模块的 regulator, 先生成对应的platform_device, 返回了platform_device->device, 然后利用这个device去形成多个：　regulator_consumer_supply.dev = device.

然后用这些 regulator_consumer_supply, 来做comsumer并生成　platform_device.注册

regulator已经向内核模型注册了，但如何使用呢，怎样调节电压？？

//注册后，内核中就已经有对应的regulator对应的 supply consumer. 然后在驱动中任何地方调用接口即可：

//regulator_get, regulator_enable, regulator_disable, regulator_set_voltage, regulator_get_voltage......

1:在twl4030-usb模块中，会用到　usb对应的　reuglator,, fixed_ops

twl->usb3v1 = regulator_get(twl->dev, "usb3v1");

regulator_enable(twl->usb3v1);

regulator_disable(twl->usb1v5);

regulator = regulator_get(dev, “Vcc”)；

其中，dev 是设备“Vcc”一个字符串代表，校准器（regulator）然后返回一个指针，也是regulator_put(regulator)使用的。

打开和关闭校准器（regulator）API如下。

int regulator_enable(regulator);

int regulator_disable(regulator);

电压的API

消费者可以申请提供给它们的电压，如下所示。

int regulator_set_voltage(regulator, int min_uV, int max_uV);

在改变电压前要检查约束，如下所示。

regulator_set_voltage(regulator,100000,150000)

struct regulator_desc {

const char *name;

int id;

unsigned n_voltages;

struct regulator_ops *ops;

int irq;

enum regulator_type type;

struct module *owner;

};

enum regulator_status {

REGULATOR_STATUS_OFF,

REGULATOR_STATUS_ON,

REGULATOR_STATUS_ERROR,

REGULATOR_STATUS_FAST,

REGULATOR_STATUS_NORMAL,

REGULATOR_STATUS_IDLE,

REGULATOR_STATUS_STANDBY,

};

struct regulator_dev {

struct regulator_desc *desc;

int use_count;

struct list_head list;

struct list_head slist;

struct list_head consumer_list;

struct list_head supply_list;

struct blocking_notifier_head notifier;

struct mutex mutex;

struct module *owner;

struct device dev;

struct regulation_constraints *constraints;

struct regulator_dev *supply;

void *reg_da ta;

};

struct regulator {

struct device *dev;

struct list_head list;

int uA_load;

int min_uV;

int max_uV;

int enabled;

char *supply_name;

struct device_attribute dev_attr;

struct regulator_dev *rdev;

};

struct regulator_map {

struct list_head list;

struct device *dev;

const char *supply;

struct regulator_dev *regulator;

};

struct regulator_state {

int uV;

unsigned int mode;

int enabled;

};

struct regulation_constraints {

char *name;

int min_uV;

int max_uV;

int min_uA;

int max_uA;

unsigned int valid_modes_mask;

unsigned int valid_ops_mask;

int input_uV;

struct regulator_state state_disk;

struct regulator_state state_mem;

struct regulator_state state_standby;

suspend_state_t initial_state;

unsigned always_on:1;

unsigned boot_on:1;

unsigned apply_uV:1;

};

struct regulator_consumer_supply {

struct device *dev;

const char *supply;

};

struct regulator_desc {

const char *name;

int id;

unsigned n_voltages;

struct regulator_ops *ops;

int irq;

enum regulator_type type;

struct module *owner;

};

struct regulator_init_da ta {

struct device *supply_regulator_dev;

struct regulation_constraints constraints;

int num_consumer_supplies;

struct regulator_consumer_supply *consumer_supplies;

int (*regulator_init)(void *driver_da ta);

void *driver_da ta;

};

#define REGULATOR_CHANGE_VOLTAGE 0x1

#define REGULATOR_CHANGE_CURRENT 0x2

#define REGULATOR_CHANGE_MODE 0x4

#define REGULATOR_CHANGE_STATUS 0x8

#define REGULATOR_CHANGE_DRMS 0x10

#define REGULATOR_MODE_FAST 0x1

#define REGULATOR_MODE_NORMAL 0x2

#define REGULATOR_MODE_IDLE 0x4

#define REGULATOR_MODE_STANDBY 0x8