嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提 供方便。如有错误之处，谢请指正。
一、开发环境
主 机：VMWare--Fedora 9
开发板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4
编译器：arm-linux-gcc-4.3.2
二、硬件原理分析
S3C2440内部ADC结构图
我们从上面的结构图和数据手册可以知道，该ADC模块总共有8个通道可以进行模拟信号的输入，分别是AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、 YM、YP、XM、XP。那么ADC是怎么实现模拟信号到数字信号的转换呢？首先模拟信号从任一通道输入，然后设定寄存器中预分频器的值来确定AD转换器 频率，最后ADC将模拟信号转换为数字信号保存到ADC数据寄存器0中(ADCDAT0)，然后ADCDAT0中的数据可以通过中断或查询的方式来访问。 对于ADC的各寄存器的操作和注意事项请参阅数据手册。
上图是mini2440上的ADC应用实例，开发板通过一个10K的电位器(可变电阻)来产生电压模拟信号，然后通过第一个通道(即：AIN0)将 模拟信号输入ADC。
三、实现步骤
ADC设备在Linux中可以看做是简单的字符设备，也可以当做是一混杂设备(misc设备)，这里我们就看做是misc设备来实现ADC的驱动。 注意：这里我们获取AD转换后的数据将采用中断的方式，即当AD转换完成后产生AD中断，在中断服务程序中来读取ADCDAT0的第0-9位的值(即AD 转换后的值)。
1、建立驱动程序文件my2440_adc.c，实现驱动的初始化和退出，代码如下：
1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 #include
7 #include
8 #include
9 #include
10 #include
11 #include
12 /*定义了一个用来保存经过虚拟映射后的内存地址*/
13 static void __iomem *adc_base;
14 /*保存从平台时钟队列中获取ADC的时钟*/
15 static struct clk *adc_clk;
16 /*申明并初始化一个信号量ADC_LOCK，对ADC资源进行互斥访问*/
17 DECLARE_MUTEX(ADC_LOCK);
18 static int __init adc_init(void)
19 {
20 int ret;
21 /*从平台时钟队列中获取ADC的时钟，这里为什么要取得这个时钟，因为ADC的转换频率跟时钟有关。
22 系统的一些时钟定义在arch/arm/plat-s3c24xx /s3c2410-clock.c中*/
23 adc_clk = clk_get(NULL, "adc");
24 if (!adc_clk)
25 {
26 /*错误处理*/
27 printk(KERN_ERR "failed to find adc clock source\n");
28 return -ENOENT;
29 }
30 /*时钟获取后要使能后才可以使用，clk_enable定义在arch/arm/plat-s3c/clock.c中*/
31 clk_enable(adc_clk);
32 /*将ADC的IO端口占用的这段 IO空间映射到内存的虚拟地址，ioremap定义在io.h中。
33 注意：IO空间要映射后才能使用，以后对虚拟地址的操作就是对IO空间的操作, S3C2410_PA_ADC
34 是ADC控制器的基地址，定义在mach-s3c2410/include/mach/map.h中，0x20是虚拟地址长度大小*/
35 adc_base = ioremap(S3C2410_PA_ADC, 0x20);
36 if (adc_base == NULL)
37 {
38 /*错误处理*/
39 printk(KERN_ERR "Failed to remap register block\n");
40 ret = -EINVAL;
41 goto err_noclk;
42 }
43 /*把看ADC注册成为misc设备，misc_register定义在miscdevice.h中adc_miscdev结构体定义
44 及内部接口函数在第②步中讲,MISC_DYNAMIC_MINOR是次设备号，定义在miscdevice.h中*/
45 ret = misc_register(&adc_miscdev);
46 if (ret)
47 {
48 /*错误处理*/
49 printk(KERN_ERR "cannot register miscdev on minor=%d (%d)\n",
50 MISC_DYNAMIC_MINOR, ret);
51 goto err_nomap;
52 }
53 printk(DEVICE_NAME " initialized!\n");
54 return 0;
55 //以下是上面错误处理的跳转点
56 err_noclk:
57 clk_disable(adc_clk);
58 clk_put(adc_clk);
59 err_nomap:
60 iounmap(adc_base);
61 return ret;
62 }
63 static void __exit adc_exit(void)
64 {
65 free_irq(IRQ_ADC, 1);/*释放中断*/
66 iounmap(adc_base);/*释放虚拟地址映射空间*/
67 if (adc_clk)/*屏蔽和销毁时钟*/
68 {
69 clk_disable(adc_clk);
70 clk_put(adc_clk);
71 adc_clk = NULL;
72 }
73 misc_deregister(&adc_miscdev);/*注销misc设备*/
74 }
75 /*导出信号量ADC_LOCK在触摸屏驱动中使用，因为触摸屏驱动和ADC驱动公用
76 相关的寄存器，为了不产生资源竞态，就用信号量来保证资源的互斥访问*/
77 EXPORT_SYMBOL(ADC_LOCK);
78 module_init(adc_init);
79 module_exit(adc_exit);
80 MODULE_LICENSE("GPL");
81 MODULE_AUTHOR("Huang Gang");
82 MODULE_DESCRIPTION("My2440 ADC Driver");
2、adc_miscdev结构体定义及内部各接口函数的实现，代码如下：
83 #include
84 /*设备名称*/
85 #define DEVICE_NAME "my2440_adc"
86 /*定义并初始化一个等待队列adc_waitq，对ADC资源进行阻塞访问*/
87 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(adc_waitq);
88 /*用于标识AD转换后的数据是否可以读取，0
表
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示不可读取*/
89 static volatile int ev_adc = 0;
90 /*用于保存读取的AD转换后的值，该值在ADC中断中读取*/
91 static int adc_data;
92 /*misc设备结构体实现*/
93 static struct miscdevice adc_miscdev =
94 {
95 .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, /*次设备号，定义在 miscdevice.h中，为255*/
96 .name = DEVICE_NAME, /* 设备名称*/
97 .fops = &adc_fops, /*对ADC设备文件操作*/
98 };
99 /*字符设备的相关操作实现*/
100 static struct file_operations adc_fops =
101 {
102 .owner = THIS_MODULE,
103 .open = adc_open,
104 .read = adc_read,
105 .release = adc_release,
106 };
107 /*ADC设备驱动的打开接口函数*/
108 static int adc_open(struct inode *inode, struct file *file)
109 {
110 int ret;
111 /*申请ADC中断服务，这里使用的是共享中断:IRQF_SHARED,为什么要使用共享中断，因为在触摸屏驱动中
112 也使用了这个中断号。中断服务程序为:adc_irq在下面实现，IRQ_ADC是ADC的中断号，这里注意：
113 申请中断函数的最后一个参数一定不能为NULL，否则中断申请会失败，如果中断服务程序中用不到这个
114 参数，就随便给个值就好了，我这里就给个1*/
115 ret = request_irq(IRQ_ADC, adc_irq, IRQF_SHARED, DEVICE_NAME, 1);
116 if (ret)
117 {
118 /*错误处理*/
119 printk(KERN_ERR "IRQ%d error %d\n", IRQ_ADC, ret);
120 return -EINVAL;
121 }
122 return 0;
123 }
124 /*ADC中断服务程序，该服务程序主要是从ADC数据寄存器中读取AD转换后的值*/
125 static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id)
126 {
127 /*保证了应用程序读取一次这里就读取 AD转换的值一次，
128 避免应用程序读取一次后发生多次中断多次读取AD转换值*/
129 if(!ev_adc)
130 {
131 /*读取AD转换后的值保存到全局变量adc_data 中，S3C2410_ADCDAT0定义在regs-adc.h中，
132 这里为什么要与上一个0x3ff，很简单，因为AD转换后的数据是保存在ADCDAT0的第0-9位，
133 所以与上0x3ff(即：1111111111)后就得到第0-9位的数据，多余的位就都为0*/
134 adc_data = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT0) & 0x3ff;
135 /*将可读标识为1，并唤醒等待队列*/
136 ev_adc = 1;
137 wake_up_interruptible(&adc_waitq);
138 }
139 return IRQ_HANDLED;
140 }
141 /*ADC设备驱动的读接口函数*/
142 static ssize_t adc_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
143 {
144 /*试着获取信号量(即：加锁)*/
145 if (down_trylock(&ADC_LOCK))
146 {
147 return -EBUSY;
148 }
149 if(!ev_adc)/*表示还没有AD转换后的数据，不可读取*/
150 {
151 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK)
152 {
153 /*应用程序若采用非阻塞方式读取则返回错误*/
154 return -EAGAIN;
155 }
156 else/*以阻塞方式进行读取*/
157 {
158 /*设置ADC控制寄存器，开启AD转换*/
159 start_adc();
160 /*使等待队列进入睡眠*/
161 wait_event_interruptible(adc_waitq, ev_adc);
162 }
163 }
164 /*能到这里就表示已有AD转换后的数据，则标识清0，给下一次读做判断用*/
165 ev_adc = 0;
166 /*将读取到的AD转换后的值发往到上层应用程序*/
167 copy_to_user(buffer, (char *)&adc_data, sizeof(adc_data));
168 /*释放获取的信号量(即：解锁)*/
169 up(&ADC_LOCK);
170 return sizeof(adc_data);
171 }
172 /*设置ADC控制寄存器，开启AD转换*/
173 static void start_adc(void)
174 {
175 unsigned int tmp;
176 tmp = (1 << 14) | (255 << 6) | (0 << 3);/* 0 1 00000011 000 0 0 0 */
177 writel(tmp, adc_base + S3C2410_ADCCON); /*AD预分频器使能、模拟输入通道设为AIN0*/
178 tmp = readl(adc_base + S3C2410_ADCCON);
179 tmp = tmp | (1 << 0); /* 0 1 00000011 000 0 0 1 */
180 writel(tmp, adc_base + S3C2410_ADCCON); /*AD转换开始*/
181 }
182 /*ADC设备驱动的关闭接口函数*/
183 static int adc_release(struct inode *inode, struct file *filp)
184 {
185 return 0;
186 }
注意：在上面实现的每步中，为了让代码逻辑更加有条理和容易理解，就没有考虑代码的顺序，比如函数要先定义后调用。如果要编译此代码，请严格按照C 语言的
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
来调整代码的顺序。
3、编写用户应用程序测试my2440_adc驱动。建立应用程序adc_test.c，代码如下：
187 #include
188 #include
189 #include
190 int main(int argc, char **argv)
191 {
192 int fd;
193 //以阻塞方式打开设备文件，非阻塞时flags=O_NONBLOCK
194 fd = open("/dev/my2440_adc", 0);
195 if(fd < 0)
196 {
197 printf("Open ADC Device Faild!\n");
198 exit(1);
199 }
200 while(1)
201 {
202 int ret;
203 int data;
204 //读设备
205 ret = read(fd, &data, sizeof(data));
206 if(ret != sizeof(data))
207 {
208 if(errno != EAGAIN)
209 {
210 printf("Read ADC Device Faild!\n");
211 }
212 continue;
213 }
214 else
215 {
216 printf("Read ADC value is: %d\n", data);
217 }
218 }
219 close(fd);
220 return 0;
221 }
4、将驱动程序下载挂载到内核，下载应用程序到开发板上后，运行应用程序，扭动mini2440开发板上的定位器，可以观察到ADC转换值的变化， 证明驱动程序工作正常。效果图如下：
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