14、工业I/O子系统详解与实践

工业I/O子系统详解与实践

1. 工业I/O子系统概述

工业I/O（IIO）子系统旨在支持模数转换器（ADCs）、数模转换器（DACs）以及各类传感器。它既可以从用户空间通过libiio库和IIO Linux内核工具使用，也能在内核空间借助IIO内核API使用。支持的传感器包括ADC、加速度计、电容数字转换器（CDCs）、DAC、陀螺仪、惯性测量单元（IMUs）、颜色和光线传感器、磁力计、压力传感器、接近传感器和温度传感器等，这些传感器通常通过SPI或I2C连接。

IIO核心提供了两大功能：一是为众多不同类型的嵌入式传感器编写驱动提供统一框架；二是为操作传感器的用户空间应用程序提供标准接口。其实现代码位于“linux/drivers/iio/”文件夹下的“industrialio - *”文件中。

2. IIO框架接口

IIO框架提供了两个重要接口：
- /sys/bus/iio/iio:deviceX ：代表一个硬件传感器，将同一芯片的数据通道组合在一起，用于以低速率直接读写数据。
- /dev/iio:deviceX ：字符设备节点接口，用于输出事件和传感器数据，可通过标准文件API（open()、read()、write()等）访问。

典型的IIO驱动会将自身注册为I2C或SPI驱动，并创建probe()和remove()两个例程。在probe()中，驱动会依次执行以下操作：
1. 调用devm_iio_device_alloc()为IIO设备分配内存。
2. 用驱动特定信息（如设备名称、设备通道）初始化IIO设备的