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BUILD.gnD12-May-20241.1 KiB3831

README.mdD12-May-20249.3 KiB230174

adc.cD12-May-20241.8 KiB6033

README.md

1# 关于ADC的HDF实现
2
3## ADC设备简介：
4
5LM35线性模拟温度传感器：
6
7![Alt text](../figures/adc/image.png)
8
9参考手册知：
10
11link : https://img.dfrobot.com.cn/wiki/5b973267c87e6f19943ab3ad/8b4777fdf3c535371fe8b1fe05150607.pdf
12
131. LM35测温范围是0℃到100℃，灵敏度为10mV/℃，输出电压与温度成正比。
142. 输入输出以及电压和温度的关系如下
15   ![Alt text](../figures/adc/image-1.png)
16
17又：开发板分辨率为12位，即2^{12}=4096，查看原理图可知ADC的信号基准电压为1.8V。
18
19则得：
20信号电压值计算为：`V = 1.8*val/4096 V=1.8∗val/4096`
21
22每10mv为1°C，则温度值为:`T = V/0.01=val∗0.044`
23
24
25## ADC驱动适配
26对于OpenHarmony标准系统来说，内核使用的是统一的Linux系统内核，这也就是说对于大部分的一些驱动模型，驱动接口，都可以使用统一的一套框架进行适配，也就是在Linux内核部署OpenHarmony的HDF驱动子系统，这样可以提供归一化的驱动平台底座，做到一次开发，多系统部署。
27而UnionPi-Tiger开发板并没有对ADC的HDF进行适配，则要调用ADC的HDF接口前先要进行适配。
28
29### 统一服务模式
30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`。
31
32ADC模块各分层的作用为：
33
341. 接口层（`adc_if_u.c`）：提供打开设备，写入数据，关闭设备的能力。
352. 核心层(`adc_core.c`)：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。
363. 适配层`(adc_iio_adapter.c`)：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。
37
38统一服务模式图示：
39![Alt text](../figures/adc/image-2.png)
40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。
41
42### 适配步骤
43由官方文档可知：
44
45ADC模块适配必选的三个环节是实例化驱动入口，配置属性文件，以及实例化核心层接口函数。
46
471. 实例化驱动入口
48
492. 配置属性文件
50
513. 实例化核心层接口函数
52
53由于，在OpenHarmony源码中已经存放对于驱动子系统适配linux内核的代码和编译脚本，具体路径为`drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux`
54则适配过程主要是进行属性文件的配置，以及对接口的调用和对各层的简单分析
55
56#### 配置属性文件
571. 开启HDF_PLATFORM_ADC模块控制宏
58   开启路径`device/board/unionman/unionpi_tiger/kernel/build/unionpi_tiger_standard_defconfi`的`CONFIG_DRIVERS_HDF_PLATFORM_ADC`设置为Y
59
60   ![Alt text](../figures/adc/image-4.png)
61
62   即把ADC的HDF的驱动能力打开，实质上是使能了`drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/platform/adc`下的Makefile进行编译
63
64   PS：建议编译后来检查下`\\drivers\hdf_core\framework\support\platform\src\adc`
65生成的编译文件的修改日期，以确保其是更改配置后生成的中间文件以及目标文件，否则有可能会出现更改配置而还是没出现或者没用上更改的配置，至此，建议更改配置文件后先使用`hb clean`进行清理旧时的编译文件，再`hb build`进行全量编译以确保更改配置有效编译。
66   ![Alt text](../figures/adc/image-3.png)
67
682. 在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述
69   在路径`vendor/unionman/unionpi_tiger/hdf_config/khdf/device_info/device_info.hcs`
70   添加device Node描述
71   ```
72               device_adc :: device {
73                device0 :: deviceNode {
74                    policy = 2;
75                    priority = 60;
76                    permission = 0644;
77                    moduleName = "HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER";
78                    serviceName = "HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER";
79            }
80                device1 :: deviceNode {
81                    policy = 0;
82                    priority = 65;
83                    permission = 0644;
84                    moduleName = "linux_adc_adapter";
85                    deviceMatchAttr = "linux_adc_adapter";
86                }
87            }
88   ```
89   由于上文提到：ADC模块采用统一服务模式，则此设备描述的节点一为ADC管理器，其参数：policy配置为2，即对外发布服务，priority则为优先级，越小优先级越高；permission为权限等级，moduleName与serviceName统一为HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER（因为是统一服务模式）；然后从节点二开始配置具体ADC控制器信息。
90
913. 添加a311d_adc_config.hcs器件属性文件
92   在`vendor/unionman/unionpi_tiger/hdf_config/khdf/platform`路径下,添加a311d_adc_config.hcs私有配置
93```
94   root {
95    platform {
96        adc_config {
97            match_attr = "linux_adc_adapter";//与deviceMatchAttr的值一致
98            template adc_device {
99                channelNum = 2;	//ADC通道数量
100                driver_channel0_name = "";	//通道0在linux文件系统路径
101                driver_channel1_name = ""; //通道1在linux文件系统路径
102                deviceNum = 0;	//设备号标识
103                scanMode =  0;	//扫描模式（必要，但实际使用参数无意义）
104                rate = 1000;	//转换速率（必要，但实际使用参数无意义）
105            }
106
107            device_adc_0x0000 :: adc_device {
108                channelNum = 2;
109                deviceNum = 0;
110                driver_channel0_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage2_raw";
111                driver_channel1_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage3_raw";
112            }
113        }
114    }
115}
116```
117
118以上私有配置配置了设备号，通道数以及实质操作的文件的路径（即将通道2，3分别映射到driver_channel0_name及driver_channel1_name上）以供HDF驱动查找读取
119adc_iio_adapter.c::AdcIioReadDrs:
120![Alt text](../figures/adc/image-5.png)
121
1224. 包含在hdf.hcs文件中
123   路径`vendor/unionman/unionpi_tiger/hdf_config/khdf/hdf.hcs`中加上`#include "platform/a311d_adc_config.hcs"`
124
125   ![Alt text](../figures/adc/image-6.png)
126
127至此，则完成了属性文件的配置
128
129### 编写用户程序：
130
131由官方文档知流程：
132
133![Alt text](../figures/adc/image-8.png)
134
135且提供接口：
136
137![Alt text](../figures/adc/image-7.png)
138则有程序：
139```C
140#include <stdio.h>
141#include <stdlib.h>
142#include "adc_if.h"
143#include "hdf_log.h"
144#include "osal_time.h"
145
146
147/* 设备号0，通道号1 */
148#define ADC_DEVICE_NUM  0
149#define TEMP_CONST (1.8/(0.01*4096))
150
151int32_t main(int argc, char *argv[])
152{
153    int32_t ret;
154    uint32_t channelNum=0;
155    DevHandle adcHandle = NULL;
156    uint32_t read_val = 0;
157    double temperature = 0;
158    // 默认打开通道0，可以输入参数使用另外的通道
159    if(argc == 2)
160    {
161        channelNum=atoi(argv[1]);
162    }
163
164    /* 打开ADC设备 */
165    adcHandle = AdcOpen(ADC_DEVICE_NUM);
166    if (adcHandle == NULL) {
167        HDF_LOGE("%s: Open ADC%u fail!", __func__, ADC_DEVICE_NUM);
168        printf("%s: Open ADC%u fail!\n", __func__, ADC_DEVICE_NUM);
169        return -1;
170    }
171    /* 读取ADC数据 */
172    ret = AdcRead(adcHandle, channelNum, &read_val);
173    if (ret != HDF_SUCCESS) {
174        HDF_LOGE("%s: ADC read fail!:%d", __func__, ret);
175        printf("%s: ADC read fail!:%d", __func__, ret);
176        AdcClose(adcHandle);
177        return -1;
178    }
179    /* 计算温度 */
180    temperature = ((double)read_val) * TEMP_CONST;
181
182    printf("Temperature is %.1f°C\n", temperature);
183
184    /* 访问完毕关闭ADC设备 */
185    AdcClose(adcHandle);
186    return HDF_SUCCESS;
187}
188
189```
190由上知把设备号信息配置为0，且将通道2，3分别映射到`driver_channel0_name`及`driver_channel1_name`上，则函数`AdcOpen`的参数为0，本实例读取`in_voltage2_raw`的数据则使用`driver_channel0_name`即使用`channelNum`参数0,获取模拟值后根据以上公式进行转换从而获得温度值再打印出来。
191
192编译脚本：BUILD.gn:
193```
194import("//build/ohos.gni")
195import("//drivers/hdf_core/adapter/uhdf2/uhdf.gni")
196
197ohos_executable("adc") {
198  sources = [ "adc.c" ]
199
200  include_dirs = [
201    ".",
202    "//drivers/hdf_core/framework/include/platform",
203    "//third_party/node/src",
204  ]
205
206  deps = [ "//drivers/hdf_core/adapter/uhdf2/platform:libhdf_platform" ]
207
208  external_deps = [
209    "hdf_core:libhdf_utils",
210    "hilog:libhilog",
211  ]
212
213  install_enable = true
214  install_images = [ chipset_base_dir ]
215  module_install_dir = "bin"
216  part_name = "product_unionpi_tiger"
217}
218
219
220```
221## 结果展示
222
223进行编译烧录后，把可执行文件移入板中后运行得结果：
224
225![Alt text](../figures/adc/image-9.png)
226
227
228## 参考文档：
2291. 标准系统HDF平台驱动(一)——ADC驱动适配：https://ost.51cto.com/posts/21996#LinuxOpenHarmony_48
2302. ADC平台驱动使用：https://docs.openharmony.cn/pages/v3.2/zh-cn/device-dev/driver/driver-platform-adc-des.md/