soc:s3c2416
内核版本:3.2.50
adc驱动文件路径:arch/arm/plat-samsung/adc.c
adc设备文件路径:arch/arm/plat-samsung/devs.c
A/D转换器和触摸屏接口的功能框图
s3c2416有10路adc通道,其中XP、XM、YP、YM分别与AIN9、AIN8、AIN7、AIN6复用。由于只有1个A/D转换器,需要通过一个10选1开关MUX,来选通哪一路A/D通道进行转换。
触摸屏的中断产生单元会产生2个中断,INT_ADC和INT_TC。触摸屏工作在中断等待模式会等待中断INT_TC,INT_TC发生后,立刻激活相应的A/D转换,INT_ADC是A/D转换完成的中断信号,得到触摸点的坐标后,返回等待中断等待模式。
ADCCON和ADCMUX寄存器
看驱动代码当然从module_init开始:
static int __init adc_init(void)
{
int ret;
ret = platform_driver_register(&s3c_adc_driver);//注册平台驱动,s3c_adc_driver
if (ret)
printk(KERN_ERR "%s: failed to add adc driver
", __func__);
return ret;
}
module_init(adc_init);
这段代码很简单,想platform注册了s3c_adc_driver,它的定义如下:
static const struct dev_pm_ops adc_pm_ops = {
.suspend = s3c_adc_suspend,
.resume = s3c_adc_resume,
};
static struct platform_driver s3c_adc_driver = {
.id_table = s3c_adc_driver_ids,//支持设备列表
.driver = {
.name = "s3c-adc",
.owner = THIS_MODULE,
.pm = &adc_pm_ops,
},
.probe = s3c_adc_probe,//注册设备时执行
.remove = __devexit_p(s3c_adc_remove),//注销设备适时执行
};
注意,当id_table不为NULL时,是先拿id_talbe保存的名字和设备的名字匹配,如果没有匹配,再去拿驱动的名字和设备的名字匹配!
看看id_talbe:
static struct platform_device_id s3c_adc_driver_ids[] = {
{
.name = "s3c24xx-adc",
.driver_data = TYPE_ADCV1,
}, {
.name = "s3c2443-adc",
.driver_data = TYPE_ADCV11,
}, {
.name = "s3c2416-adc",
.driver_data = TYPE_ADCV12,
}, {
.name = "s3c64xx-adc",
.driver_data = TYPE_ADCV2,
}, {
.name = "samsung-adc-v3",
.driver_data = TYPE_ADCV3,
},
{ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(platform, s3c_adc_driver_ids);
最后一行的MODULE_DEVICE_TABLE是啥?为什么结构体最后要加个空的{}呢?
MODULE_DEVICE_TABLE一般用在热插拔的设备驱动中。
上述xxx_driver_ids结构,是此驱动所支持的设备列表。
作用是:将xxx_driver_ids结构输出到用户空间,这样模块加载系统在加载模块时,就知道了什么模块对应什么硬件设备。
用法是:MODULE_DEVICE_TABLE(设备类型,设备表),其中,设备类型,包括USB,PCI等,也可以自己起名字,上述代码中是针对不同的平台分的类;设备表也是自己定义的,它的最后一项必须是空,用来标识结束。
这个MODULE_DEVICE_TABLE功能的解释是别人文章里拷贝过来的。。。
platform bus做到了设备与总线的分离,由Linux内核进行统一管理:
宋宝华:隔离BSP和驱动。在BSP中定义设备和设备使用的资源(IO资源、中断资源等)、设备的具体配置信息,而在驱动中,只需要通过通用API去获取资源和数据,做到了板相关代码和驱动代码的分离,使得驱动有更好的可扩展性和跨平台性。
从宋老师的话中,我们知道,驱动中是不涉及具体硬件的配置的,用通用API去获取,怎么获取呢?
看s3c_adc_driver中的s3c_adc_probe吧:
static int s3c_adc_probe(struct platform_device *pdev)//参数是平台设备结构体
{
struct device *dev = &pdev->dev;
struct adc_device *adc;//struct adc_device代表一个adc设备
struct resource *regs;//获得资源,IO与中断
enum s3c_cpu_type cpu = platform_get_device_id(pdev)->driver_data;
int ret;
unsigned tmp;
adc = kzalloc(sizeof(struct adc_device), GFP_KERNEL);//动态分配adc空间
if (adc == NULL) {
dev_err(dev, "failed to allocate adc_device
");
return -ENOMEM;
}
spin_lock_init(&adc->lock);//初始化自旋锁
adc->pdev = pdev;
adc->prescale = S3C2410_ADCCON_PRSCVL(49);//设置预分频系数
/*
Regulator模块用于控制系统中某些设备的电压/电流供应。在嵌入式系统
(尤其是手机)中,控制耗电量很重要,直接影响到电池的续航时间。所以,
如果系统中某一个模块暂时不需要使用,就可以通过regulator关闭其电源供应;
或者降低提供给该模块的电压、电流大小。
*/
adc->vdd = regulator_get(dev, "vdd");//获得regulator结构
if (IS_ERR(adc->vdd)) {
dev_err(dev, "operating without regulator "vdd" .
");
ret = PTR_ERR(adc->vdd);
goto err_alloc;
}
adc->irq = platform_get_irq(pdev, 1);//获得ADC中断号
if (adc->irq <= 0) {
dev_err(dev, "failed to get adc irq
");
ret = -ENOENT;
goto err_reg;
}
//申请中断,注册中断处理函数为s3c_adc_irq
ret = request_irq(adc->irq, s3c_adc_irq, 0, dev_name(dev), adc);
if (ret < 0) {
dev_err(dev, "failed to attach adc irq
");
goto err_reg;
}
//获得ADC时钟
adc->clk = clk_get(dev, "adc");
if (IS_ERR(adc->clk)) {
dev_err(dev, "failed to get adc clock
");
ret = PTR_ERR(adc->clk);
goto err_irq;
}
//获得设备的IO资源
regs = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
if (!regs) {
dev_err(dev, "failed to find registers
");
ret = -ENXIO;
goto err_clk;
}
//映射IO到虚拟地址
adc->regs = ioremap(regs->start, resource_size(regs));
if (!adc->regs) {
dev_err(dev, "failed to map registers
");
ret = -ENXIO;
goto err_clk;
}
ret = regulator_enable(adc->vdd);//打开regulator
if (ret)
goto err_ioremap;
clk_enable(adc->clk);//使能时钟
//设置使用预分频及预分频系统
tmp = adc->prescale | S3C2410_ADCCON_PRSCEN;//ox4C40
/* Enable 12-bit ADC resolution */
if (cpu == TYPE_ADCV12)
tmp |= S3C2416_ADCCON_RESSEL;//0x4c48
if (cpu == TYPE_ADCV2 || cpu == TYPE_ADCV3)
tmp |= S3C64XX_ADCCON_RESSEL;
writel(tmp, adc->regs + S3C2410_ADCCON);
dev_info(dev, "attached adc driver
");
platform_set_drvdata(pdev, adc);
adc_dev = adc;
return 0;
err_ioremap:
iounmap(adc->regs);
err_clk:
clk_put(adc->clk);
err_irq:
free_irq(adc->irq, adc);
err_reg:
regulator_put(adc->vdd);
err_alloc:
kfree(adc);
return ret;
}
先看s3c_adc_probe的参数,struct platform_device *pdev,一个结构体直针,驱动注册时会匹配设备,struct platform_device就是用来描述设备的结构体。
adc设备的描述定义在arch/arm/plat-samsung/devs.c。
我们转移阵地,去看看里面的定义:
/* helper2416 adc dev*/
#ifdef CONFIG_CPU_S3C2416
static struct resource s3c_adcdev_resource[] = {
[0] = DEFINE_RES_MEM(S3C24XX_PA_ADC, S3C24XX_SZ_ADC),//设备资源,IO资源
};
struct platform_device s3c_device_adcdev = {
.name = "s3c2416-adcdev",//平台设备的名字
.id = -1,//平台设备序号,一般写为-1
.dev.parent = &s3c_device_adc.dev,
.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_adcdev_resource),
.resource = s3c_adcdev_resource,//平台设备的资源
};
#endif /* CONFIG_CPU_S3C2416 */
DEFINE_RES_MEM是一个宏,后面的参数分别是ADC相关寄存器的开始地址和总长度,IO资源会在s3c_adc_probe映射为虚拟地址。
回到s3c_adc_probe:
设置预分频系数使用了一个宏,它将49左移6位,因为ADCCON寄存器的6到13为代表预分频系数;
使用tmp写ADCCON寄存器,先将14位置1,使能预分频功能,将第3位置1,设置分辨率为12位。
kzalloc为adc动态分配空间。看看struct adc_device的定义:
struct adc_device {
struct platform_device *pdev;//平台设备信息
struct platform_device *owner;
struct clk *clk;//时钟
struct s3c_adc_client *cur;//当前正在处理的客户
struct s3c_adc_client *ts_pend;//代表触摸屏
void __iomem *regs;//ADC的I/O寄存器地质,映射后
spinlock_t lock;//自旋锁
unsigned int prescale;//预分频系数
int irq;//ADC中断号
struct regulator *vdd;//电源管理
};
static struct adc_device *adc_dev;
这里有个struct s3c_adc_client结构,ts_pend代表触摸屏,这里ADC把客户分为触摸屏和非触摸屏两大类,专门用ts_pend代表触摸屏,struct s3c_adc_client定义如下:
struct s3c_adc_client { //代表了一个请求ADC服务的客户
struct platform_device *pdev; //平台设备结构体
struct list_head pend; //链表,将客户插入等待链表
wait_queue_head_t *wait; //等待队列头
unsigned int nr_samples;//记录客户指定的采样次数
int result; //记录采样结果
unsigned char is_ts;//是不是触摸屏?
unsigned char channel;//客户要使用的ADC通道
//select回调函数,用来选择客户和取消客户
void (*select_cb)(struct s3c_adc_client *c, unsigned selected);
//convert回调函数,用于处理A/D转换结果
void (*convert_cb)(struct s3c_adc_client *c,
unsigned val1, unsigned val2,
unsigned *samples_left);
};
s3c_adc_probe就到这里
客户注册ADC服务的接口函数s3c_adc_register:
struct s3c_adc_client *s3c_adc_register(struct platform_device *pdev,
void (*select)(struct s3c_adc_client *client,
unsigned int selected),
void (*conv)(struct s3c_adc_client *client,
unsigned d0, unsigned d1,
unsigned *samples_left),
unsigned int is_ts)
{
struct s3c_adc_client *client;
WARN_ON(!pdev);
if (!select) //如果没有传select回调函数,那么使用默认的select回调函数
select = s3c_adc_default_select;//这个函数啥也没有做
if (!pdev)
return ERR_PTR(-EINVAL);
//为client动态分配空间
client = kzalloc(sizeof(struct s3c_adc_client), GFP_KERNEL);
if (!client) {
dev_err(&pdev->dev, "no memory for adc client
");
return ERR_PTR(-ENOMEM);
}
client->pdev = pdev; //初始化相关成员
client->is_ts = is_ts;
client->select_cb = select;
client->convert_cb = conv;
return client;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(s3c_adc_register);
WARN_ON调用dump_stack,打印堆栈信息,点击看详细解释
客户读取A/D转换结果,s3c_adc_read
//参数ch指的是要读哪个通道
int s3c_adc_read(struct s3c_adc_client *client, unsigned int ch)
{
DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD_ONSTACK(wake);//定义等待队列头
int ret;
client->convert_cb = s3c_convert_done;//convert回调函数,用于处理A/D转换结果
client->wait = &wake;
client->result = -1;
//设置采样参数,通道为ch,次数均为1
ret = s3c_adc_start(client, ch, 1);
if (ret < 0)
goto err;
//休眠,条件client->result >= 0为真,唤醒,最长睡眠时间为HZ/2
ret = wait_event_timeout(wake, client->result >= 0, HZ / 2);
if (client->result < 0) {
ret = -ETIMEDOUT;
goto err;
}
client->convert_cb = NULL;
return client->result;
err:
return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(s3c_adc_read);
A/D转换完成函数s3c_convert_done
static void s3c_convert_done(struct s3c_adc_client *client,
unsigned v, unsigned u, unsigned *left)
{
client->result = v;//记录采样结果
wake_up(client->wait);//唤醒等待队列中休眠的进程
}
设置采样参数s3c_adc_start
int s3c_adc_start(struct s3c_adc_client *client,
unsigned int channel, unsigned int nr_samples)
{
struct adc_device *adc = adc_dev;
unsigned long flags;
if (!adc) {
printk(KERN_ERR "%s: failed to find adc
", __func__);
return -EINVAL;
}
spin_lock_irqsave(&adc->lock, flags);//获得锁
if (client->is_ts && adc->ts_pend) {
spin_unlock_irqrestore(&adc->lock, flags);
return -EAGAIN;
}
client->channel = channel;//设置通道
client->nr_samples = nr_samples;//设置采样次数
if (client->is_ts)
adc->ts_pend = client;//如果是触摸屏,将client保存在ts_pend中
else
list_add_tail(&client->pend, &adc_pending);//如果不是触摸屏,挂到链表
if (!adc->cur)//如果没有正在处理其他客户请求,则调用s3c_adc_try函数处理当前客户请求
s3c_adc_try(adc);
spin_unlock_irqrestore(&adc->lock, flags);//释放锁
return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(s3c_adc_start);
spin_lock_irqsave()是一个很便利的接口,它有以下动作:1、保存本地中断状态;2、关闭本地中断;3、获取自旋锁
spin_lock_irqsave()适用于在中断处理函数中需要用到自旋锁。
解锁时通过 spin_unlock_irqrestore完成释放锁、恢复本地中断到之前的状态等工作。
还有一对 spin_lock_irq 和 spin_unlock_irq,如果你确定在获取锁之前本地中断是开启的,那么就不需要保存中断状态,解锁的时候直接将本地中断启用就可以啦。
处理当前客户请求s3c_adc_try
static void s3c_adc_try(struct adc_device *adc)
{
struct s3c_adc_client *next = adc->ts_pend;
if (!next && !list_empty(&adc_pending)) {
next = list_first_entry(&adc_pending,
struct s3c_adc_client, pend);
list_del(&next->pend);
} else
adc->ts_pend = NULL;
if (next) {
adc_dbg(adc, "new client is %p
", next);
adc->cur = next;
s3c_adc_select(adc, next);
s3c_adc_convert(adc);
s3c_adc_dbgshow(adc);
}
}
这段代码很简单,没有给注释,大体的功能是先:检查有没有触摸屏在等待,如果有,if后的条件为假,直接执行140行,然后设置当前客户为触摸屏,调用select、convert、dbgshow处理客户的AD请求;如果没有触摸屏在等待,就去链表中检查有没有非触摸屏客户,链表为空,则结束。
下面就是select、convert、dbgshow的分析
s3c_adc_select
static inline void s3c_adc_select(struct adc_device *adc,
struct s3c_adc_client *client)
{
unsigned con = readl(adc->regs + S3C2410_ADCCON);//读ADCCON寄存器
enum s3c_cpu_type cpu = platform_get_device_id(adc->pdev)->driver_data;
client->select_cb(client, 1);//执行客户自定义的select回调函数
if (cpu == TYPE_ADCV1 || cpu == TYPE_ADCV2)
con &= ~S3C2410_ADCCON_MUXMASK;//将ADCCON中3-5位清零
con &= ~S3C2410_ADCCON_STDBM;//将ADCCON的第2位清零
con &= ~S3C2410_ADCCON_STARTMASK;//将ADCCON的第0位和第1位清零
if (!client->is_ts) {
if (cpu == TYPE_ADCV3)
writel(client->channel & 0xf, adc->regs + S5P_ADCMUX);//非24XX,无视
else if (cpu == TYPE_ADCV11 || cpu == TYPE_ADCV12)
writel(client->channel & 0xf,
adc->regs + S3C2443_ADCMUX);//写ADCMUX,设置10选1开关MUX
else
con |= S3C2410_ADCCON_SELMUX(client->channel);
}
writel(con, adc->regs + S3C2410_ADCCON);//写ADCCON寄存器
}
s3c_adc_convert
static inline void s3c_adc_convert(struct adc_device *adc)
{
unsigned con = readl(adc->regs + S3C2410_ADCCON);//读ADCCON寄存器
con |= S3C2410_ADCCON_ENABLE_START;//将ADCCON的第0位置1,开启AD转换
writel(con, adc->regs + S3C2410_ADCCON);//写ADCCON寄存器
}
对照前面的寄存器功能表,很容易就知道它就是开启了AD转换。。
s3c_adc_dbgshow
static void s3c_adc_dbgshow(struct adc_device *adc)
{
//打印ADCCON、ADCTSC、ADCDLY三个寄存器的值
adc_dbg(adc, "CON=%08x, TSC=%08x, DLY=%08x
",
readl(adc->regs + S3C2410_ADCCON),
readl(adc->regs + S3C2410_ADCTSC),
readl(adc->regs + S3C2410_ADCDLY));
}
s3c_adc_convert函数启动AD转换,转换结束后,会触发ADC中断,下面看ADC中断处理函数
s3c_adc_irq
static irqreturn_t s3c_adc_irq(int irq, void *pw)//中断处理函数
{
struct adc_device *adc = pw;
struct s3c_adc_client *client = adc->cur;//获得当前请求ADC服务的客户
enum s3c_cpu_type cpu = platform_get_device_id(adc->pdev)->driver_data;
unsigned data0, data1;
if (!client) {
dev_warn(&adc->pdev->dev, "%s: no adc pending
", __func__);
goto exit;
}
data0 = readl(adc->regs + S3C2410_ADCDAT0);//读ADCDAT0
data1 = readl(adc->regs + S3C2410_ADCDAT1);//读ADCDAT1
adc_dbg(adc, "read %d: 0x%04x, 0x%04x
", client->nr_samples, data0, data1);
client->nr_samples--;//采样次数-1
if (cpu == TYPE_ADCV1 || cpu == TYPE_ADCV11) {
data0 &= 0x3ff;
data1 &= 0x3ff;
} else {
/* S3C2416/S3C64XX/S5P ADC resolution is 12-bit */
data0 &= 0xfff;//2416可以设置为12位,将12位以上清零
data1 &= 0xfff;//data0和data1分别对应x、y坐标值
}
if (client->convert_cb)//如果指定了convert回调函数,则调用它处理A/D转换结果
(client->convert_cb)(client, data0, data1, &client->nr_samples);
if (client->nr_samples > 0) {//再采样一次
/* fire another conversion for this */
client->select_cb(client, 1);
s3c_adc_convert(adc);//开启转换
} else {
spin_lock(&adc->lock);
(client->select_cb)(client, 0);//如果不需要采样,就取消对用户的选择
adc->cur = NULL;//设置当前客户为空
/*检查是否还有客户在等待ADC服务,如果有,则将其设置为当前客户,
并启动AD转换。*/
s3c_adc_try(adc);
spin_unlock(&adc->lock);
}
exit:
if (cpu == TYPE_ADCV2 || cpu == TYPE_ADCV3) {
/* Clear ADC interrupt */
writel(0, adc->regs + S3C64XX_ADCCLRINT);
}
return IRQ_HANDLED;
}
到此,ADC驱动分析结束