7.7.5. 设计说明

7.7.5.1. 源码说明

源代码位于 bsp/artinchip/

  • bsp/artinchip/drv/psadc/drv_psadc.c,PSADC Driver 层实现

  • bsp/artinchip/hal/psadc/hal_psadc.c,PSADC HAL 层实现

  • bsp/artinchip/include/hal/hal_psadc.h,PSADC HAL 层接口头文件

7.7.5.2. 模块架构

PSADC 驱动 Driver 层采用 RT-Thread 的 ADC 设备驱动框架,如果只使用HAL层也可以支持 baremetal 方式的应用场景。

../../../_images/sw_system3.png

图 7.49 PSADC 模块驱动的软件框架

7.7.5.3. 关键流程设计

7.7.5.3.1. 初始化流程

PSADC 驱动的初始化接口通过 INIT_DEVICE_EXPORT(drv_psadc_init) 完成,会通过调用 ADC子系统的接口 rt_hw_adc_register() 注册一个 ADC设备。

PSADC 控制器的初始化过程,主要步骤有:

  1. 初始化模块的clk

  2. 注册中断

  3. 初始化默认参数

  4. 向设备框架中注册ADC设备

7.7.5.3.2. 中断处理流程

PSADC支持使用中断方式来读取数据,这样避免应用层的忙等待。

../../../_images/psadc_irq_flow.png

图 7.50 PSADC 单次采样模式的数据采集流程

  • 对于单次采样模式:当用户层触发convert()接口,就会启动一次硬件去读数据

  • 当硬件准备好数据,会产生一个中断

  • 在中断处理函数中,用flag来区分是哪个通道有数据,逐个通道扫描将数据读出,会缓存到一个全局变量中

7.7.5.4. 数据结构设计

7.7.5.4.1. struct aic_psadc_dev

属于 Driver 层内部使用的数据结构,管理PSADC控制器的设备资源:

struct aic_psadc_dev {
    struct rt_adc_device *dev;
    struct aic_psadc_ch *chan;
};

7.7.5.4.2. struct aic_psadc_ch

属于 HAL 层接口,记录单个ADC通道的配置信息:

struct aic_psadc_ch {
    u8 id;
    u8 available;
    enum aic_psadc_mode mode;
    u8 fifo_depth;

    aicos_sem_t complete;
};

7.7.5.5. Driver 层接口设计

以下接口是 PSADC 设备驱动框架的标准接口。

struct rt_adc_ops
{
    rt_err_t (*enabled)(struct rt_adc_device *device, rt_uint32_t channel, rt_bool_t enabled);
    rt_err_t (*convert)(struct rt_adc_device *device, rt_uint32_t channel, rt_uint32_t *value);
    rt_uint8_t (*get_resolution)(struct rt_adc_device *device);
    rt_int16_t (*get_vref) (struct rt_adc_device *device);
};

其中的 get_vref()暂未支持。

7.7.5.5.1. drv_psadc_enabled

函数原型

rt_err_t drv_psadc_enabled(struct rt_adc_device *dev, rt_uint32_t ch, rt_bool_t enabled)

功能说明

使能一个ADC通道

参数定义

dev - 指向ADC设备
ch - 指定ADC通道的通道编号
enabled - 使能

返回值

0,成功; < 0,失败

注意事项

7.7.5.5.2. drv_psadc_convert

函数原型

rt_err_t drv_psadc_convert(struct rt_adc_device *dev, rt_uint32_t ch, rt_uint32_t *value)

功能说明

读取一个ADC通道的当前数据

参数定义

dev - 指向ADC设备
ch - 指定ADC通道的通道编号
value - 用于保存返回的ADC数据

返回值

0,成功; < 0,失败

注意事项

7.7.5.5.3. drv_psadc_resolution

函数原型

rt_err_t drv_psadc_resolution(struct rt_adc_device *dev)

功能说明

获取PSADC控制器的采样精度

参数定义

dev - 指向ADC设备

返回值

12,表示 12bit 的采样精度

注意事项

7.7.5.6. HAL 层接口设计

HAL 层的函数接口声明存放在 hal_psadc.h 中,主要接口有:

void hal_psadc_enable(int enable);
void hal_psadc_single_queue_mode(int enable);
void hal_psadc_qc_irq_enable(int enable);
int hal_psadc_ch_init(struct aic_psadc_ch *chan, u32 pclk);
irqreturn_t hal_psadc_isr(int irq, void *arg);
int hal_psadc_read(struct aic_psadc_ch *chan, u32 *val, u32 timeout);
struct hal_psadc_ch *hal_psadc_ch_is_valid(u32 ch);
void hal_psadc_set_ch_num(u32 num);
void hal_psadc_status_show(struct aic_psadc_ch *chan);

7.7.5.7. Demo

此Demo是 psadc 命令的部分代码(详见drv_psadc.c),可以作为 PSADC设备的使用参考:

u32 ch = 0;
struct rt_adc_device *dev = NULL;

dev = (struct rt_adc_device *)rt_device_find("psadc");
if (!dev) {
    LOG_E("Failed to open %s device\n", "psadc");
    return;
}
ret = rt_adc_enable(dev, ch);
if (!ret) {
    val = rt_adc_read(dev, ch);
    printf("PSADC ch%d: %d\n", ch, val);
}

rt_adc_disable(dev, ch);