高通sensor架构实例分析之三(adsp上报数据详解、校准流程详解)

linux驱动由浅入深系列：高通sensor架构实例分析之三(adsp上报数据详解、校准流程详解)

原创 2017年07月27日 12:47:24

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linux驱动由浅入深系列：高通sensor架构实例分析之一(整体概览+AP侧代码分析)

linux驱动由浅入深系列：高通sensor架构实例分析之二(adsp驱动代码结构)
linux驱动由浅入深系列：高通sensor架构实例分析之三(adsp上报数据详解、校准流程详解)

从adsp获取数据的方法分为同步、异步两种方式，但一般在实际使用中使用异步方式，因为同步获取数据会因外设总线速率低的问题阻塞smgr，降低效率，增加功耗。

 

Sensor上报数据的方式分为如下几种

sync          同步数据上报，(每次上报一个数据)

async        异步数据上报，每次请求之后不阻塞，定时查看状态，(收到一个数据即上报)

self-scheduling         异步数据上报，每次请求之后不阻塞，等待中断或定时查看状态，(收到一个数据即上报)

FIFO          异步数据上报，每次请求一组数据，当传感器数据累积设定水位，由水位中断触发一组数据上报。

S4S(Synchronization for Sensors)              用来同步时钟，避免数据遗漏或同一数据被取两次

 

在实际使用中归纳起来分成3种方式：

1，  （Polling）0x00同步方式[sync]：smgr向传感器请求数据，阻塞等待数据到来再返回；异步方式[async]：调用一次get_data后启动timer，等timer中断到达后调用sns_ddf_driver_if_s中指定的handle_timer()函数上报一组传感器数据。handle_timer()中一般采用ddf提供的sns_ddf_smgr_notify_data()函数上报数据。

2，  （DRI）0x80又称作[self-scheduling]调用enable_sched_data()启用DRI（DataReadyInterrupt，数据完成中断），等待数据完成中断或启动timer按照set_cycle_time指定的ODR（Output Data Rate，数据输出速率）进行数据采集，采集完成后调用sns_ddf_driver_if_s中指定的handle_irq()函数上报传感器数据。

3，  （FIFO）0xD0调用trigger_fifo_data()函数启动FIFO模式，当数据量到达指定的阈值，触发sns_ddf_smgr_data_notify()函数上报一批数据。

(handle_irq->report_data->sns_ddf_smgr_notify_data  上报数据)

 一般加速度、陀螺仪等数据量较大的使用FIFO模式，光线、距离等有数据有变化才需要上报的传感器使用DRI模式。

下面以g-sensor bmi160为例具体分析一下：

[objc] view plain copy

1. sns_ddf_driver_if_s SNS_DD_IF_BMI160 =  
2. {  
3.   
4.     .init                 = &sns_dd_bmi160_init,  
5.   
6.     .get_data             = &sns_dd_bmi160_get_data,  
7.   
8.     .set_attrib           = &sns_dd_bmi160_set_attr,  
9.   
10.     .get_attrib           = &sns_dd_bmi160_get_attr,  
11.   
12.     .handle_timer         = &sns_dd_bmi160_handle_timer,  
13.   
14.     .handle_irq           = &sns_dd_bmi160_interrupt_handler,  
15.   
16.     .reset                = &sns_dd_bmi160_reset,  
17.   
18.     .run_test             = &sns_dd_bmi160_self_test,  
19.   
20.     .enable_sched_data    = &sns_dd_bmi160_enable_sched_data,  
21.   
22.     .probe                = &sns_dd_bmi160_probe,  
23.   
24.     .trigger_fifo_data    = &sns_dd_bmi160_trigger_fifo_data  
25. };  

这个结构体是实现高通adsp下sensor驱动的关键，驱动程序只需要实现相应的函数，然后将结构体指针填到smgr_sensor_fn_ptr_map表中就会被系统注册了。

仔细观察上述结构体中的函数发现有的函数在sns_dd_xxxx.c文件中如sns_dd_bmi160_init,有的则在sns_dd_xxxx_uimg.c文件中中如&sns_dd_bmi160_get_data,其实这是一种高通adsp侧代码特有的架构，即带有uimg标识的代码运行在缓存中，其中代码一般是做数据上报相关工作的，运行期间可以将外部ddr关闭以实现最低功耗的传感器运行；不带有umig标识的代码运行期间是需要ddr开启的，其中代码一般做一些初始化相关的工作。

 

下面列出高通平台上对传感器类型的编号，有一个整体认识。

[objc] view plain copy

1. typedef enum  
2. {  
3.   SNS_DDF_SENSOR__NONE, // 0  
4.   SNS_DDF_SENSOR_ACCEL, // 1  
5.   SNS_DDF_SENSOR_MAG, // 2  
6.   SNS_DDF_SENSOR_GYRO, // 3  
7.   SNS_DDF_SENSOR_TEMP, // 4  
8.   SNS_DDF_SENSOR_PROXIMITY, // 5  
9.   SNS_DDF_SENSOR_AMBIENT, // 6  
10.   SNS_DDF_SENSOR_PRESSURE, // 7  
11.   SNS_DDF_SENSOR_MAG_6D, // 8  
12.   SNS_DDF_SENSOR_GYRO_6D, // 9  
13.   SNS_DDF_SENSOR_DOUBLETAP, // 10  
14.   SNS_DDF_SENSOR_SINGLETAP, // 11  
15.   SNS_DDF_SENSOR_IR_GESTURE, //12  
16.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_01, // 13  
17.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_02, // 14  
18.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_03, // 15  
19.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_04, // 16  
20.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_05, // 17  
21.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_06, // 18  
22.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_07, // 19  
23.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_08, // 20  
24.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_09, // 21  
25.   SNS_DDF_SENSOR_OEM_SENSOR_10, // 22  
26.   SNS_DDF_SENSOR_STEP_EVENT, // 23  
27.   SNS_DDF_SENSOR_STEP_COUNT, // 24  
28.   SNS_DDF_SENSOR_SMD, // 25  
29.   SNS_DDF_SENSOR_GAME_RV, // 26  
30.   SNS_DDF_SENSOR_HUMIDITY, // 27  
31.   SNS_DDF_SENSOR_RGB, // 28  
32.   SNS_DDF_SENSOR_CT_C, // 29  
33.   SNS_DDF_SENSOR_SAR, // 30  
34.   SNS_DDF_SENSOR_HALL_EFFECT, // 31   
35.   SNS_DDF_SENSOR_AMBIENT_TEMP, // 32  
36.   SNS_DDF_SENSOR_ULTRA_VIOLET, // 33  
37.   SNS_DDF_SENSOR_HEART_RATE, //34  
38.   SNS_DDF_SENSOR_HEART_RATE_RAW, //35  
39.   SNS_DDF_SENSOR_OBJECT_TEMP, //36  
40.   SNS_DDF_SENSOR_TILT_EVENT,  //37  
41.   SNS_DDF_SENSOR_ORIENTATION_EVENT,   //38   
42.   
43.   SNS_DDF_SENSOR__ALL,        /**< Addresses all sensors */  
44.   SNS_DDF_SENSOR_LAST  
45. } sns_ddf_sensor_e;  

在具体看数据流程之前，先了解一下高通定义的各种用来配置传感器的属性

[objc] view plain copy

1. typedef enum  
2. {  
3.     SNS_DDF_ATTRIB_POWER_INFO,//0  
4.     SNS_DDF_ATTRIB_POWER_STATE,//1  
5.     SNS_DDF_ATTRIB_DELAYS,//2  
6.     SNS_DDF_ATTRIB_RANGE,//3  
7.     SNS_DDF_ATTRIB_RESOLUTION_ADC,//4  
8.     SNS_DDF_ATTRIB_RESOLUTION,//5  
9.     SNS_DDF_ATTRIB_LOWPASS,//6  
10.     SNS_DDF_ATTRIB_MOTION_DETECT,//7  
11.     SNS_DDF_ATTRIB_DRIVER_INFO,//8  
12.     SNS_DDF_ATTRIB_DEVICE_INFO,//9  
13.     SNS_DDF_ATTRIB_THRESHOLD,//10  
14.     SNS_DDF_ATTRIB_ACCURACY,//11  
15.     SNS_DDF_ATTRIB_BIAS,//12  
16.     SNS_DDF_ATTRIB_ODR,//13  
17.     SNS_DDF_ATTRIB_SUPPORTED_ODR_LIST,//14  
18.     SNS_DDF_ATTRIB_REGISTRY_GROUP,//15  
19.     SNS_DDF_ATTRIB_IO_REGISTER,//16  
20.     SNS_DDF_ATTRIB_FIFO,//17  
21.     SNS_DDF_ATTRIB_ODR_TOLERANCE,//18  
22.     SNS_DDF_ATTRIB_FILTER_DELAY//19  
23.   
24. } sns_ddf_attribute_e;  

初始化流程

1,probe

2,init

3,get_attr

SNS_DDF_ATTRIB_RESOLUTION_ADC

SNS_DDF_ATTRIB_LOWPASS,

SNS_DDF_ATTRIB_ODR,

SNS_DDF_ATTRIB_SUPPORTED_ODR_LIST,

SNS_DDF_ATTRIB_FIFO,

SNS_DDF_ATTRIB_DEVICE_INFO,

SNS_DDF_ATTRIB_POWER_INFO,

SNS_DDF_ATTRIB_RESOLUTION,

SNS_DDF_ATTRIB_RANGE,

4,reset

 

FIFO模式时按power键流程

1,reset

2,set_attr 设置SNS_DDF_ATTRIB_POWER_INFO属性

SNS_DDF_ATTRIB_RANGE,

SNS_DDF_ATTRIB_ODR,

SNS_DDF_ATTRIB_FILTER_DELAY

SNS_DDF_ATTRIB_FIFO

  

FIFO模式数据上报流程

enable_sched_data

reset

handle_timer

interrupt_handler

handle_irq_attach_temp

 

interrupt_handler

handle_irq_attach_temp

...

 DRI模式数据上报流程

reset

set_attr

enable_sched_data

reset

handle_timer

interrupt_handler

handle_irq_drdy

handle_irq_attach_temp

 

interrupt_handler

handle_irq_drdy

handle_irq_attach_temp

...

 

 POLLING模式数据上报流程

1,reset

2,get_data

3,handle_timer

4,get_data

5,get_data

...

 

校准流程

最后看一下传感器的校准流程，因为器件一致性差异等原因，每台机器的在出厂前都需要进行校准。实现校准的具体流程如下：

1，校准app想ssc（高通传感器控制器缩写）发出校准请求

2，ssc调用传感器驱动中sns_ddf_driver_if_s结构体中指定的run_test函数

3，run_test 函数中由多种校准模式其中SNS_DDF_TEST_OEM模式会计算当前机器的数据bias，并存储下来。

[objc] view plain copy

1. /** 
2.  * Factory tests. 
3.  */  
4. typedef enum  
5. {  
6.     SNS_DDF_TEST_SELF,         /**< Self test. */  
7.     SNS_DDF_TEST_IRQ,          /**< Interrupt test. */  
8.     SNS_DDF_TEST_CONNECTIVITY, /**< Basic connectivity test. */  
9.     SNS_DDF_TEST_SELF_HW,      /**< Hardware self test. */  
10.     SNS_DDF_TEST_SELF_SW,      /**< Software self test. */  
11.     SNS_DDF_TEST_OEM           /**< OEM test. */  
12.   
13. } sns_ddf_test_e;  

4，随后ssc会调用get_attr获取 SNS_DDF_ATTRIB_BIAS属性，拿到这次的校准值，最后将校准数据存放在/persist/sensor/sns.reg中

5，之后每次SSC初始化都会从sns.reg文件中读取到当前传感器的bias值

6，我们每次对校准后的传感器进行数据读取get_data 时，获取到的原始数据都会与这个bias值进行运算，从而返回给上层校准后的数据。