OpenHarmony（鸿蒙南向）——平台驱动开发【ADC】_openharmony 输出分辨率-优快云博客

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概述

功能简介

ADC（Analog to Digital Converter），即模拟-数字转换器，可将模拟信号转换成对应的数字信号，便于存储与计算等操作。除电源线和地线之外，ADC只需要1根线与被测量的设备进行连接，其物理连线如图1所示：

图 1 ADC物理连线示意图

基本概念

分辨率

分辨率指的是ADC模块能够转换的二进制位数，位数越多分辨率越高。

转换误差

转换误差通常是以输出误差的最大值形式给出。它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。常用最低有效位的倍数表示。

转换时间

转换时间是指A/D转换器从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。

运作机制

在HDF框架中，同类型设备对象较多时（可能同时存在十几个同类型配置器），若采用独立服务模式，则需要配置更多的设备节点，且相关服务会占据更多的内存资源。相反，采用统一服务模式可以使用一个设备服务作为管理器，统一处理所有同类型对象的外部访问（这会在配置文件中有所体现），实现便捷管理和节约资源的目的。ADC模块即采用统一服务模式（如图2所示）。

ADC模块各分层的作用为：

接口层：提供打开设备，写入数据，关闭设备的能力。
核心层：主要负责服务绑定、初始化以及释放管理器，并提供添加、删除以及获取控制器的能力。
适配层：由驱动适配者实现与硬件相关的具体功能，如控制器的初始化等。

在统一模式下，所有的控制器都被核心层统一管理，并由核心层统一发布一个服务供接口层，因此这种模式下驱动无需再为每个控制器发布服务。

图 2 ADC统一服务模式结构图

使用指导

场景介绍

ADC设备通常用于将模拟电压转换为数字量，例如与NTC电阻搭配进行温度测量，或者将其他模拟传感器的输出量转换为数字量的场景。当驱动开发者需要将ADC设备适配到OpenHarmony时，需要进行ADC驱动适配，下文将介绍如何进行ADC驱动适配。

接口说明

为了保证上层在调用ADC接口时能够正确的操作硬件，核心层在//drivers/hdf_core/framework/support/platform/include/adc/adc_core.h中定义了以下钩子函数。驱动适配者需要在适配层实现这些函数的具体功能，并与这些钩子函数挂接，从而完成接口层与核心层的交互。

AdcMethod和AdcLockMethod定义：

struct AdcMethod {
    int32_t (*read)(struct AdcDevice *device, uint32_t channel, uint32_t *val);
    int32_t (*start)(struct AdcDevice *device);
    int32_t (*stop)(struct AdcDevice *device);
};

struct AdcLockMethod {
    int32_t (*lock)(struct AdcDevice *device);
    void (*unlock)(struct AdcDevice *device);
};

c

在适配层中，AdcMethod必须被实现，AdcLockMethod可根据实际情况考虑是否实现。核心层提供了默认的AdcLockMethod，其中使用Spinlock作为保护临界区的锁：

static int32_t AdcDeviceLockDefault(struct AdcDevice *device)
{
    if (device == NULL) {
        return HDF_ERR_INVALID_OBJECT;
    }
    return OsalSpinLock(&device->spin);
}

static void AdcDeviceUnlockDefault(struct AdcDevice *device)
{
    if (device == NULL) {
        return;
    }
    (void)OsalSpinUnlock(&device->spin);
}

static const struct AdcLockMethod g_adcLockOpsDefault = {
    .lock = AdcDeviceLockDefault,
    .unlock = AdcDeviceUnlockDefault,
};

c

若实际情况不允许使用Spinlock，驱动适配者可以考虑使用其他类型的锁来实现一个自定义的AdcLockMethod。一旦实现了自定义的AdcLockMethod，默认的AdcLockMethod将被覆盖。

表 1 AdcMethod结构体成员的钩子函数功能说明

函数成员	入参	出参	返回值	功能
read	device：结构体指针，核心层ADC控制器 channel：uint32_t 类型，传入的通道号	val：uint32_t类型指针，要传出的信号数据	HDF_STATUS相关状态	读取ADC采样的信号数据
stop	device：结构体指针，核心层ADC控制器	无	HDF_STATUS相关状态	关闭ADC设备
start	device：结构体指针，核心层ADC控制器	无	HDF_STATUS相关状态	开启ADC设备

表 2 AdcLockMethod结构体成员函数功能说明

函数成员	入参	出参	返回值	功能
lock	device：结构体指针，核心层ADC设备对象。	无	HDF_STATUS相关状态	获取临界区锁
unlock	device：结构体指针，核心层ADC设备对象。	无	HDF_STATUS相关状态	释放临界区锁