设备树学习之(四)ADC 又见中断

本文介绍如何在Tiny4412开发板上通过设备树配置实现ADC资源的使用,包括设备树的修改及相应驱动程序的编写,最终完成滑动变阻器电压的采集。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

开发板:tiny4412SDK + S702 + 4GB Flash
要移植的内核版本:Linux-4.4.0 (支持device tree)
u-boot版本:友善之臂自带的 U-Boot 2010.12
busybox版本:busybox 1.25

目标:
在第一篇文章中,学习了在设备树中增加GPIO资源,在代码中转为对应的中断,本文目标学习在设备树中直接使用中断资源,实现ADC采集底板上滑动变阻器的电压。

原理图:
这里写图片描述

设备树参考:

    adc: adc@126C0000 {
        compatible = "samsung,exynos-adc-v1";
        reg = <0x126C0000 0x100>;
        interrupt-parent = <&combiner>;
        interrupts = <10 3>;
        clocks = <&clock CLK_TSADC>;
        clock-names = "adc";
        #io-channel-cells = <1>;
        io-channel-ranges;
        samsung,syscon-phandle = <&pmu_system_controller>;
        status = "disabled";
    };

interrupt combiner 见芯片手册第10章,Interrupt combiner combines several interrupt sources as a group. Several interrupt requests in a group make a group interrupt request and a single request signal。一组中断源公用一个中断请求信号,2440也有类似例子。以ADC为例,它位于组INITG10的number3
这里写图片描述

samsung,exynos4210-combiner.txt
Required properties:
- compatible: should be "samsung,exynos4210-combiner".
- interrupt-controller: Identifies the node as an interrupt controller.
- #interrupt-cells: should be <2>. The meaning of the cells are
    * First Cell: Combiner Group Number.
    * Second Cell: Interrupt number within the group.
也就是:
        interrupt-parent = <&combiner>;
        interrupts = <10 3>;

设备树:

adc_demo@126C0000{
    compatible = "tiny4412,adc_demo";
    reg = <0x126C  0x20>;
    clocks = <&clock CLK_TSADC>;
    clock-names = "timers";
    interrupt-parent = <&combiner>;
    interrupts = <10 3>;
};

在代码中,我们仍可以向平台设备一样,使用

参考:Exynos_adc.c (drivers\iio\adc)   19412   2016/12/17
    irq = platform_get_irq(pdev, 0);
    if (irq < 0) {
        dev_err(&pdev->dev, "no irq resource?\n");
        return irq;
    }
    ...
    ret = request_irq(info->irq, exynos_adc_isr, 0, dev_name(&pdev->dev), info);

代码:

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/bitops.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/time.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/interrupt.h>

DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wait);

static int      major;
static struct   cdev    adc_cdev;
static struct   class   *cls;

struct ADC_BASE
{
    unsigned int ADCCON;    //0
    unsigned int temp0;     //
    unsigned int ADCDLY;    //8
    unsigned int ADCDAT;    //c
    unsigned int temp1;     //10
    unsigned int temp2;     //14
    unsigned int CLRINTADC; //18
    unsigned int ADCMUX;    //1c
};

volatile static struct ADC_BASE *adc_base = NULL;


static int adc_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("adc_open\n");
    return 0;
}

static int adc_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("adc_exit\n");
    return 0;
}

static ssize_t adc_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *off)
{
    int data = 0, ret = 0;
    printk("adc_read\n");
    adc_base->ADCMUX = 0x00;
    adc_base->ADCCON = (1 << 16 | 1 << 14 | 99 << 6 | 1 << 0);
    wait_event_interruptible(wait, ((adc_base->ADCCON >> 15) & 0x01));
    data = adc_base->ADCDAT & 0xfff;
    ret = copy_to_user(buf, &data, count);
    printk("copy_to_user %x\n", data);

    if (ret < 0)
    {
        printk("copy_to_user error\n");
        return -EFAULT;
    }

    return count;
}

static struct file_operations adc_fops =
{
    .owner              = THIS_MODULE,
    .open               = adc_open,
    .read               = adc_read,
    .release            = adc_release,
};

static irqreturn_t adc_demo_isr(int irq, void *dev_id)
{
    printk("enter irq now to wake up\n");
    wake_up(&wait);
    /* clear irq */
    adc_base->CLRINTADC = 1;
    return IRQ_HANDLED;
}

struct clk *base_clk;
int irq;
static int adc_probe(struct platform_device *pdev)
{
    dev_t devid;
    struct device *dev = &pdev->dev;
    struct resource *res = NULL;
    int ret;
    res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);

    if (res == NULL)
    {
        printk("platform_get_resource error\n");
        return -EINVAL;
    }

    base_clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "timers");

    if (IS_ERR(base_clk))
    {
        dev_err(dev, "failed to get timer base clk\n");
        return PTR_ERR(base_clk);
    }

    ret = clk_prepare_enable(base_clk);

    if (ret < 0)
    {
        dev_err(dev, "failed to enable base clock\n");
        return -EINVAL;
    }

    printk("res: %x\n", (unsigned int)res->start);
    adc_base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);

    if (adc_base == NULL)
    {
        printk("devm_ioremap_resource error\n");
        goto err_clk;
    }

    printk("adc_base: %x\n", (unsigned int)adc_base);
    irq = platform_get_irq(pdev, 0);

    if (irq < 0)
    {
        dev_err(&pdev->dev, "no irq resource?\n");
        goto err_clk;
    }

    ret = request_irq(irq, adc_demo_isr, 0, "adc", NULL);

    if (ret < 0)
    {
        dev_err(dev, "failed to request_irq\n");
        goto err_clk;
    }

    if (alloc_chrdev_region(&devid, 0, 1, "adc") < 0)
    {
        printk("%s ERROR\n", __func__);
        goto err_req_irq;
    }

    major = MAJOR(devid);
    cdev_init(&adc_cdev, &adc_fops);
    cdev_add(&adc_cdev, devid, 1);
    cls = class_create(THIS_MODULE, "myadc");
    device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "adc");
    return 0;

err_req_irq:
    free_irq(irq, NULL);
err_clk:
    clk_disable(base_clk);
    clk_unprepare(base_clk);
    return -EINVAL;
}

static int adc_remove(struct platform_device *pdev)
{
    printk("enter %s\n", __func__);
    device_destroy(cls, MKDEV(major, 0));
    class_destroy(cls);
    cdev_del(&adc_cdev);
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major, 0), 1);
    clk_disable(base_clk);
    clk_unprepare(base_clk);
    free_irq(irq, NULL);
    printk("%s enter.\n", __func__);
    return 0;
}

static const struct of_device_id adc_dt_ids[] =
{
    { .compatible = "tiny4412,adc_demo", },
    {},
};

MODULE_DEVICE_TABLE(of, adc_dt_ids);

static struct platform_driver adc_driver =
{
    .driver        = {
        .name      = "adc_demo",
        .of_match_table    = of_match_ptr(adc_dt_ids),
    },
    .probe         = adc_probe,
    .remove        = adc_remove,
};

static int adc_init(void)
{
    int ret;
    printk("enter %s\n", __func__);
    ret = platform_driver_register(&adc_driver);

    if (ret)
    {
        printk(KERN_ERR "adc demo: probe faiadc: %d\n", ret);
    }

    return ret;
}

static void adc_exit(void)
{
    printk("enter %s\n", __func__);
    platform_driver_unregister(&adc_driver);
}

module_init(adc_init);
module_exit(adc_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
### 关于ADC中断的使用方法 在单片机中,ADC(模数转换器)中断是一种重要的机制,用于通知处理器当某个事件发生时采取行动。合理配置和使用ADC中断能够提升系统的性能和效率。 #### 配置ADC中断的过程 为了启用并正确处理ADC中断,通常需要完成以下几个方面的操作: 1. **初始化ADC模块** 在开始之前,必须先初始化ADC模块。这一步骤包括设置采样时间、分辨率以及其他必要的参数[^1]。例如,在某些微控制器上可以通过函数 `ADC_Init()` 来完成这一过程。 2. **使能全局中断** 大多数情况下,默认状态下CPU不会响应任何外部或内部产生的中断请求。因此,要确保允许接收来自ADC设备发出的通知信号,则需开启全局中断支持功能。具体做法可能涉及修改特定寄存器位或者调用相应库文件里的API接口来激活此特性。 3. **配置具体的ADC中断源** 接下来就是指定哪些类型的条件会触发一次新的中断服务程序执行流程。比如可以选择让每次结束后的结果存储完毕之后就产生一条消息;也可以设定成仅当全部预定数量的数据都被成功获取后再报告给主控单元知道等等情况不一而足取决于实际需求如何定义。 4. **编写相应的ISR (Interrupt Service Routine)** 最后一点也是至关重要的环节——创建专门用来应对上述提到过的各种情形下的行为逻辑代码块即所谓的“中断服务子例程”。每当检测到符合条件的状态改变就会跳转到这里继续往下运行直至返回正常的工作流为止。 以下是简单的伪代码展示如何实现基本的功能框架结构: ```c // 假设已经完成了硬件层面的基础准备工作... void ADC_IRQHandler(void){ if(ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_EOC)){ // 判断是否发生了EOC事件 uint16_t result = ADC_GetConversionValue(ADC1); // 对读取的结果做进一步处理... ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC); // 清除标志位以防重复进入 } } ``` 这段示范性的片段展示了在一个典型的ARM Cortex-M系列MCU环境下怎样去捕捉由模拟输入端口经过数字化转变后所产生的数值,并且及时作出反应以便后续分析利用的目的达成方式之一。 另外值得注意的一点是在多路复用场景下如果打算依次轮流扫描不同线路上的电压水平变化趋势的话还需要额外考虑好各个信道之间的排列次序安排问题[^2]。比如说下面这条语句便是针对这种情况给出的一个解决方案实例说明: ```c ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_1Cycles5); ``` 它表明了将第一个常规序列位置分配给了编号为零的那个传感元件同时指定了其对应的采样周期长度单位为十五个振荡周期那么长的时间间隔作为衡量标准来进行精确测量活动开展的前提准备措施的一部分内容体现形式而已。 至于说到关于规则数据寄存器方面的事情则主要涉及到最终得到的实际量化表达出来的离散型数字量保存地址空间定位识别确认工作范畴之内去了所以这里就不展开赘述太多细节部分的信息点了只是简单提及一下就好啦[^3]! ---
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