OpenHarmony：全流程講解如何編寫ADC平臺(tái)驅(qū)動(dòng)以及應(yīng)用程序
想了解更多關(guān)于開源的內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)L問：
一、案例簡(jiǎn)介
該程序是基于OpenHarmony標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)編寫的基礎(chǔ)外設(shè)類：ADC驅(qū)動(dòng)。
目前該案例已在凌蒙派-RK3568開發(fā)板跑通。詳細(xì)資料請(qǐng)參考官網(wǎng)：https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk3568-openharmony/tree/master/samples/b04_platform_device_adc。
詳細(xì)資料請(qǐng)參考OpenHarmony官網(wǎng)：
- ADC平臺(tái)驅(qū)動(dòng)開發(fā)
- ADC應(yīng)用程序開發(fā)
二、基礎(chǔ)知識(shí)
1、ADC簡(jiǎn)介
ADC（Analog to Digital Converter），即模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，便于存儲(chǔ)與計(jì)算等操作。除電源線和地線之外，ADC只需要1根線與被測(cè)量的設(shè)備進(jìn)行連接。
2、ADC平臺(tái)驅(qū)動(dòng)
在HDF框架中，同類型設(shè)備對(duì)象較多時(shí)（可能同時(shí)存在十幾個(gè)同類型配置器），若采用獨(dú)立服務(wù)模式，則需要配置更多的設(shè)備節(jié)點(diǎn)，且相關(guān)服務(wù)會(huì)占據(jù)更多的內(nèi)存資源。相反，采用統(tǒng)一服務(wù)模式可以使用一個(gè)設(shè)備服務(wù)作為管理器，統(tǒng)一處理所有同類型對(duì)象的外部訪問（這會(huì)在配置文件中有所體現(xiàn)），實(shí)現(xiàn)便捷管理和節(jié)約資源的目的。ADC模塊即采用統(tǒng)一服務(wù)模式。如下圖所示：
OpenHarmony：全流程講解如何編寫ADC平臺(tái)驅(qū)動(dòng)以及應(yīng)用程序-開源基礎(chǔ)軟件社區(qū)
ADC模塊各分層的作用為：
- 接口層：提供打開設(shè)備，寫入數(shù)據(jù)，關(guān)閉設(shè)備的能力。
- 核心層：主要負(fù)責(zé)服務(wù)綁定、初始化以及釋放管理器，并提供添加、刪除以及獲取控制器的能力。
- 適配層：由驅(qū)動(dòng)適配者實(shí)現(xiàn)與硬件相關(guān)的具體功能，如控制器的初始化等。
在統(tǒng)一模式下，所有的控制器都被核心層統(tǒng)一管理，并由核心層統(tǒng)一發(fā)布一個(gè)服務(wù)供接口層，因此這種模式下驅(qū)動(dòng)無需再為每個(gè)控制器發(fā)布服務(wù)。
詳細(xì)資料請(qǐng)參考官網(wǎng)地址：ADC平臺(tái)驅(qū)動(dòng)
3、ADC應(yīng)用程序
ADC模塊提供的主要接口如表1所示，具體API詳見//drivers/hdf_core/framework/include/platform/adc_if.h。
ADC驅(qū)動(dòng)API接口功能介紹如下所示：
接口名 | 接口描述 |
DevHandle AdcOpen(uint32_t number) | 打開ADC設(shè)備 |
void AdcClose(DevHandle handle) | 關(guān)閉ADC設(shè)備 |
int32_t AdcRead(DevHandle handle, uint32_t channel, uint32_t *val) | 讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果值 |
使用ADC設(shè)備的一般流程如下所示：
OpenHarmony：全流程講解如何編寫ADC平臺(tái)驅(qū)動(dòng)以及應(yīng)用程序-開源基礎(chǔ)軟件社區(qū)
詳細(xì)資料請(qǐng)參考官網(wǎng)地址：ADC應(yīng)用程序
三、程序解析
1、準(zhǔn)備工作
查看《凌蒙派-RK3568開發(fā)板_排針說明表_》（即Git倉庫的//docs/board/凌蒙派-RK3568開發(fā)板_排針說明表_v1.0.xlsx），選中ADC5（即ADC5）。
2、配置文件
（1）device_info.hcs
創(chuàng)建config/device_info.hcs，用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備描述，具體內(nèi)容如下：
#include "adc_config.hcs"
root {
device_info {
platform :: host {
device_adc :: device {
device0 :: deviceNode { // ADC控制器信息描述
policy = 2; // 對(duì)外發(fā)布服務(wù)，必須為2，用于定義ADC管理器的服務(wù)
priority = 50;
permission = 0644;
moduleName = "HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER"; // 這與drivers/hdf_core/framework/support/platform/src/adc/adc_core.c的g_adcManagerEntry.moduleName對(duì)應(yīng)，它主要負(fù)責(zé)ADC的管理
serviceName = "HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER";
}
device1 :: deviceNode {
policy = 0; // 等于0，不需要發(fā)布服務(wù)
priority = 55; // 驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)優(yōu)先級(jí)
permission = 0644; // 驅(qū)動(dòng)創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)權(quán)限
moduleName = "linux_adc_adapter"; // 用于指定驅(qū)動(dòng)名稱，必須是linux_adc_adapter
deviceMatchAttr = "linux_adc_adapter"; // 用于配置控制器私有數(shù)據(jù)，必須與adc_config.hcs中對(duì)應(yīng)控制器保持一致
}
}
}
}
}注意：
- device0：ADC控制器，為了引入HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER驅(qū)動(dòng)，必須要。
- device1：ADC實(shí)際操作接口。
- moduleName：該驅(qū)動(dòng)名稱，必須是linux_adc_adapter，//drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/platform/adc/adc_iio_adapter.c已編寫好。
- deviceMatchAttr：關(guān)鍵字必須與config.hcs的match_attr匹配。
（2）adc_config.hcs
創(chuàng)建config/adc_config.hcs，用于定義私有變量，具體內(nèi)容如下：
root {
platform {
adc_config {
match_attr = "linux_adc_adapter"; // 與device_info.hcs的deviceMatchAttr的值一致
template adc_device { // 必須與//drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/platform/adc/adc_iio_adapter.c的配置樹定義保持一致
deviceNum = 0; // 設(shè)備號(hào)標(biāo)識(shí)
channelNum = 8; // ADC通道數(shù)量
driver_channel0_name = ""; // 通道0在linux文件系統(tǒng)路徑
driver_channel1_name = ""; // 通道1在linux文件系統(tǒng)路徑
driver_channel2_name = ""; // 通道2在linux文件系統(tǒng)路徑
driver_channel3_name = ""; // 通道3在linux文件系統(tǒng)路徑
driver_channel4_name = ""; // 通道4在linux文件系統(tǒng)路徑
driver_channel5_name = ""; // 通道5在linux文件系統(tǒng)路徑
driver_channel6_name = ""; // 通道6在linux文件系統(tǒng)路徑
driver_channel7_name = ""; // 通道7在linux文件系統(tǒng)路徑
scanMode = 0; // 掃描模式（必要，但無意義）
rate = 1000; // 轉(zhuǎn)換速率（必要，但無意義）
}
device_0 :: adc_device {
deviceNum = 0;
channelNum = 8;
driver_channel0_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage0_raw";
driver_channel1_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage1_raw";
driver_channel2_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage2_raw";
driver_channel3_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage3_raw";
driver_channel4_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage4_raw";
driver_channel5_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage5_raw";
driver_channel6_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage6_raw";
driver_channel7_name = "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_voltage7_raw";
}
}
}
}ADC實(shí)際驅(qū)動(dòng)是//drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/platform/adc/adc_iio_adapter.c，template adc_device定義的各項(xiàng)關(guān)鍵變量是由adc_iio_adapter.c決定，不可修改。
adc_iio_adapter.c實(shí)際是對(duì)Linux IIO子系統(tǒng)進(jìn)行操作來控制ADC。
注意：
- channelNum：表示通道數(shù)量。
- driver_channelX_name：必須是從0開始。
（3）參與配置樹編譯
編輯//vendor/lockzhiner/rk3568/hdf_config/khdf/hdf.hcs，將device_info.hcs添加配置樹中。具體內(nèi)容如下所示：
#include "../../samples/b04_platform_device_adc/config/device_info.hcs"3、HDF驅(qū)動(dòng)
ADC平臺(tái)驅(qū)動(dòng)是//drivers/hdf_core/adapter/khdf/linux/platform/adc/adc_iio_adapter.c，用戶不必編寫HDF驅(qū)動(dòng)。
4、參與Linux內(nèi)核編譯
編輯//kernel/linux/config/linux-5.10/arch/arm64/configs/rk3568_standard_defconfig，啟用CONFIG_DRIVERS_HDF_PLATFORM_ADC，具體內(nèi)容如下：
CONFIG_DRIVERS_HDF_PLATFORM_ADC=y5、應(yīng)用程序
（1）adc_test.c
添加平臺(tái)驅(qū)動(dòng)ADC的頭文件，具體內(nèi)容如下：
#include "adc_if.h" // ADC標(biāo)準(zhǔn)接口頭文件程序可通過，具體內(nèi)容如下：
int main(int argc, char* argv[])
{
DevHandle handle = NULL;
int32_t ret;
uint32_t value;
// 解析參數(shù)
parse_opt(argc, argv);
printf("adc_device: %d\n", m_adc_device);
printf("adc_channel: %d\n", m_adc_channel);
// 打開ADC設(shè)備
handle = AdcOpen(m_adc_device);
if (handle == NULL) {
PRINT_ERROR("AdcOpen failed\n");
return -1;
}
// 進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果
ret = AdcRead(handle, m_adc_channel, &value);
if (ret != 0) {
PRINT_ERROR("AdcRead failed and ret = %d\n", ret);
AdcClose(handle);
return -1;
}
printf("Adc Device(%d), Channel(%d) read successful and value = %d\n", m_adc_device, m_adc_channel, value);
// 關(guān)閉ADC設(shè)備
AdcClose(handle);
return 0;
}（2）BUILD.gn
import("http://build/ohos.gni")
import("http://drivers/hdf_core/adapter/uhdf2/uhdf.gni")
print("samples: compile rk3568_adc_test")
ohos_executable("rk3568_adc_test") {
sources = [ "adc_test.c" ]
include_dirs = [
"$hdf_framework_path/include",
"$hdf_framework_path/include/core",
"$hdf_framework_path/include/osal",
"$hdf_framework_path/include/platform",
"$hdf_framework_path/include/utils",
"$hdf_uhdf_path/osal/include",
"$hdf_uhdf_path/ipc/include",
"http://base/hiviewdfx/hilog/interfaces/native/kits/include",
"http://third_party/bounds_checking_function/include",
]
deps = [
"$hdf_uhdf_path/platform:libhdf_platform",
"$hdf_uhdf_path/utils:libhdf_utils",
"http://base/hiviewdfx/hilog/interfaces/native/innerkits:libhilog",
]
cflags = [
"-Wall",
"-Wextra",
"-Werror",
"-Wno-format",
"-Wno-format-extra-args",
]
subsystem_name = "applications"
part_name = "product_rk3568"
install_enable = true
}（3）參與應(yīng)用程序編譯
編輯//vendor/lockzhiner/rk3568/samples/BUILD.gn，開啟編譯選項(xiàng)。具體如下：
"b04_platform_device_adc/app:rk3568_adc_test",四、程序編譯
建議使用docker編譯方法，運(yùn)行如下：
hb set -root .
hb set
# 選擇lockzhiner下的rk3568編譯分支。
hb build -f五、運(yùn)行結(jié)果
該程序運(yùn)行結(jié)果如下所示：
# rk3568_adc_test -d 0 -c 5
../../vendor/lockzhiner/rk3568/samples/b21_platform_device_adc/app/adc_test.c, main, 103, info: adc_device: 0
../../vendor/lockzhiner/rk3568/samples/b21_platform_device_adc/app/adc_test.c, main, 104, info: adc_channel: 5
Adc Device(0), Channel(5) read successful and value = 955
#可以將ADC引腳通過引線接入排針線中的GNU或3V3中，可以查看ADC的變化。
