# ADC
## 概述
ADC（Analog to Digital Converter），即模拟-数字转换器，是一种将模拟信号转换成对应数字信号的设备。在HDF框架中，ADC模块接口适配模式采用统一服务模式，这需要一个设备服务来作为ADC模块的管理器，统一处理外部访问，这会在配置文件中有所体现。统一服务模式适合于同类型设备对象较多的情况，如ADC可能同时具备十几个控制器，采用独立服务模式需要配置更多的设备节点，且服务会占据内存资源。
**图1** ADC统一服务
## 接口说明
AdcMethod定义：
```
struct AdcMethod {
int32_t (*read)(struct AdcDevice *device, uint32_t channel, uint32_t *val);
int32_t (*start)(struct AdcDevice *device);
int32_t (*stop)(struct AdcDevice *device);
};
```
**表1** AdcMethod结构体成员的回调函数功能说明
| 函数成员 | 入参 | 出参 | 返回值 | 功能 |
| -------- | -------- | -------- | -------- | -------- |
| read | device：结构体指针，核心层ADC控制器
channel：uint32_t，传入的通道号 | val：uint32_t指针，要传出的信号数据 | HDF_STATUS相关状态 | 读取ADC采样的信号数据 |
| stop | device：结构体指针，核心层ADC控制器 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 关闭ADC设备 |
| start | device：结构体指针，核心层ADC控制器 | 无 | HDF_STATUS相关状态 | 开启ADC设备 |
## 开发步骤
ADC模块适配的三个环节是配置属性文件，实例化驱动入口，以及实例化核心层接口函数。
1. 实例化驱动入口：
- 实例化HdfDriverEntry结构体成员。
- 调用HDF_INIT将HdfDriverEntry实例化对象注册到HDF框架中。
2. 配置属性文件：
- 在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。
- 【可选】添加adc_config.hcs器件属性文件。
3. 实例化ADC控制器对象：
- 初始化AdcDevice成员。
- 实例化AdcDevice成员AdcMethod。
>  **说明：**
> 实例化AdcDevice成员AdcMethod，其定义和成员说明见[接口说明](#接口说明)。
4. 驱动调试：
【可选】针对新增驱动程序，建议验证驱动基本功能，例如挂载后的信息反馈，信号采集的成功与否等。
## 开发实例
接下来以adc_hi35xx.c为示例， 展示需要厂商提供哪些内容来完整实现设备功能。
1. 驱动开发首先需要实例化驱动入口，驱动入口必须为HdfDriverEntry（在 hdf_device_desc.h 中定义）类型的全局变量，且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地址汇总，形成一个类似数组的段地址空间，方便上层调用。
一般在加载驱动时HDF会先调用Bind函数，再调用Init函数加载该驱动。当Init调用异常时，HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。
ADC驱动入口参考：
ADC模块这种类型的控制器会出现很多个设备挂接的情况，因而在HDF框架中首先会为这类型的设备创建一个管理器对象。这样，需要打开某个设备时，管理器对象会根据指定参数查找到指定设备。
ADC管理器的驱动由核心层实现，厂商不需要关注这部分内容的实现，但在实现Init函数的时候需要调用核心层的AdcDeviceAdd函数，它会实现相应功能。
```
static struct HdfDriverEntry g_hi35xxAdcDriverEntry = {
.moduleVersion = 1,
.Init = Hi35xxAdcInit,
.Release = Hi35xxAdcRelease,
.moduleName = "hi35xx_adc_driver",//【必要且与HCS文件里面的名字匹配】
};
HDF_INIT(g_hi35xxAdcDriverEntry); // 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中
// 核心层adc_core.c管理器服务的驱动入口
struct HdfDriverEntry g_adcManagerEntry = {
.moduleVersion = 1,
.Init = AdcManagerInit,
.Release = AdcManagerRelease,
.moduleName = "HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER",// 这与device_info文件中device0对应
};
HDF_INIT(g_adcManagerEntry);
```
2. 完成驱动入口注册之后，下一步请在device_info.hcs文件中添加deviceNode信息，并在adc_config.hcs中配置器件属性。deviceNode信息与驱动入口注册相关，器件属性值对于厂商驱动的实现以及核心层AdcDevice相关成员的默认值或限制范围有密切关系。
统一服务模式的特点是device_info文件中第一个设备节点必须为ADC管理器，其各项参数必须如下设置：
| 成员名 | 值 |
| -------- | -------- |
| moduleName | 固定为HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER |
| serviceName | 无 |
| policy | 具体配置为0，不发布服务 |
| deviceMatchAttr | 没有使用，可忽略 |
从第二个节点开始配置具体ADC控制器信息，此节点并不表示某一路ADC控制器，而是代表一个资源性质设备，用于描述一类ADC控制器的信息。本例只有一个ADC设备，如有多个设备，则需要在device_info文件增加deviceNode信息，以及在adc_config文件中增加对应的器件属性。
- device_info.hcs配置参考
```
root {
device_info {
platform :: host {
device_adc :: device {
device0 :: deviceNode {
policy = 0;
priority = 50;
permission = 0644;
moduleName = "HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER";
serviceName = "HDF_PLATFORM_ADC_MANAGER";
}
device1 :: deviceNode {
policy = 0; // 等于0，不需要发布服务
priority = 55; // 驱动启动优先级
permission = 0644; // 驱动创建设备节点权限
moduleName = "hi35xx_adc_driver"; //【必要】用于指定驱动名称，需要与期望的驱动Entry中的moduleName一致；
serviceName = "HI35XX_ADC_DRIVER"; //【必要】驱动对外发布服务的名称，必须唯一
deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_adc";//【必要】用于配置控制器私有数据，要与adc_config.hcs中对应控制器保持一致
} // 具体的控制器信息在 adc_config.hcs 中
}
}
}
}
```
- adc_config.hcs配置参考
```
root {
platform {
adc_config_hi35xx {
match_attr = "hisilicon_hi35xx_adc";
template adc_device {
regBasePhy = 0x120e0000;// 寄存器物理基地址
regSize = 0x34; // 寄存器位宽
deviceNum = 0; // 设备号
validChannel = 0x1; // 有效通道
dataWidth = 10; // 信号接收的数据位宽
scanMode = 1; // 扫描模式
delta = 0; // delta参数
deglitch = 0;
glitchSample = 5000;
rate = 20000;
}
device_0 :: adc_device {
deviceNum = 0;
validChannel = 0x2;
}
}
}
}
```
3. 完成驱动入口注册之后，最后一步就是以核心层AdcDevice对象的初始化为核心，包括初始化厂商自定义结构体（传递参数和数据），实例化AdcDevice成员AdcMethod（让用户可以通过接口来调用驱动底层函数），实现HdfDriverEntry成员函数（Bind，Init，Release）。
- 自定义结构体参考。
从驱动的角度看，自定义结构体是参数和数据的载体，而且adc_config.hcs文件中的数值会被HDF读入通过DeviceResourceIface来初始化结构体成员，其中一些重要数值也会传递给核心层AdcDevice对象，例如设备号、总线号等。
```
struct Hi35xxAdcDevice {
struct AdcDevice device;//【必要】是核心层控制对象，具体描述见下面
volatile unsigned char *regBase;//【必要】寄存器基地址
volatile unsigned char *pinCtrlBase;
uint32_t regBasePhy; //【必要】寄存器物理基地址
uint32_t regSize; //【必要】寄存器位宽
uint32_t deviceNum; //【必要】设备号
uint32_t dataWidth; //【必要】信号接收的数据位宽
uint32_t validChannel; //【必要】有效通道
uint32_t scanMode; //【必要】扫描模式
uint32_t delta;
uint32_t deglitch;
uint32_t glitchSample;
uint32_t rate; //【必要】采样率
};
// AdcDevice是核心层控制器结构体，其中的成员在Init函数中会被赋值
struct AdcDevice {
const struct AdcMethod *ops;
OsalSpinlock spin;
uint32_t devNum;
uint32_t chanNum;
const struct AdcLockMethod *lockOps;
void *priv;
};
```
- AdcDevice成员回调函数结构体AdcMethod的实例化，AdcLockMethod回调函数结构体本例未实现，若要实例化，可参考I2C驱动开发，其他成员在Init函数中初始化。
```
static const struct AdcMethod g_method = {
.read = Hi35xxAdcRead,
.stop = Hi35xxAdcStop,
.start = Hi35xxAdcStart,
};
```
- Init函数参考
入参：
HdfDeviceObject是整个驱动对外暴露的接口参数，具备hcs配置文件的信息。
返回值：
HDF_STATUS相关状态（下表为部分展示，如需使用其他状态，可见//drivers/framework/include/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS定义）。
| 状态(值) | 问题描述 |
| -------- | -------- |
| HDF_ERR_INVALID_OBJECT | 控制器对象非法 |
| HDF_ERR_INVALID_PARAM | 参数非法 |
| HDF_ERR_MALLOC_FAIL | 内存分配失败 |
| HDF_ERR_IO | I/O错误 |
| HDF_SUCCESS | 传输成功 |
| HDF_FAILURE | 传输失败 |
函数说明：
初始化自定义结构体对象，初始化AdcDevice成员，并调用核心层AdcDeviceAdd函数。
```
static int32_t Hi35xxAdcInit(struct HdfDeviceObject *device)
{
int32_t ret;
struct DeviceResourceNode *childNode = NULL;
...
// 遍历、解析adc_config.hcs中的所有配置节点，并分别调用Hi35xxAdcParseInit函数来初始化device
DEV_RES_NODE_FOR_EACH_CHILD_NODE(device->property, childNode) {
ret = Hi35xxAdcParseInit(device, childNode);// 函数定义见下
...
}
return ret;
}
static int32_t Hi35xxAdcParseInit(struct HdfDeviceObject *device, struct DeviceResourceNode *node)
{
int32_t ret;
struct Hi35xxAdcDevice *hi35xx = NULL; //【必要】自定义结构体对象
(void)device;
hi35xx = (struct Hi35xxAdcDevice *)OsalMemCalloc(sizeof(*hi35xx)); //【必要】内存分配
...
ret = Hi35xxAdcReadDrs(hi35xx, node); //【必要】将adc_config文件的默认值填充到结构体中
...
hi35xx->regBase = OsalIoRemap(hi35xx->regBasePhy, hi35xx->regSize);//【必要】地址映射
...
hi35xx->pinCtrlBase = OsalIoRemap(HI35XX_ADC_IO_CONFIG_BASE, HI35XX_ADC_IO_CONFIG_SIZE);
...
Hi35xxAdcDeviceInit(hi35xx); //【必要】ADC设备的初始化
hi35xx->device.priv = (void *)node; //【必要】存储设备属性
hi35xx->device.devNum = hi35xx->deviceNum;//【必要】初始化AdcDevice成员
hi35xx->device.ops = &g_method; //【必要】AdcMethod的实例化对象的挂载
ret = AdcDeviceAdd(&hi35xx->device); //【必要且重要】调用此函数填充核心层结构体，返回成功信号后驱动才完全接入平台核心层
...
return HDF_SUCCESS;
__ERR__:
if (hi35xx != NULL) { // 不成功的话，需要反向执行初始化相关函数
if (hi35xx->regBase != NULL) {
OsalIoUnmap((void *)hi35xx->regBase);
hi35xx->regBase = NULL;
}
AdcDeviceRemove(&hi35xx->device);
OsalMemFree(hi35xx);
}
return ret;
}
```
- Release函数参考
入参：
HdfDeviceObject是整个驱动对外暴露的接口参数，具备hcs配置文件的信息。
返回值：
无。
函数说明：
释放内存和删除控制器，该函数需要在驱动入口结构体中赋值给Release接口，当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时，可以调用Release释放驱动资源。所有强制转换获取相应对象的操作**前提**是在Init函数中具备对应赋值的操作。
```
static void Hi35xxAdcRelease(struct HdfDeviceObject *device)
{
const struct DeviceResourceNode *childNode = NULL;
...
// 遍历、解析adc_config.hcs中的所有配置节点，并分别进行release操作
DEV_RES_NODE_FOR_EACH_CHILD_NODE(device->property, childNode) {
Hi35xxAdcRemoveByNode(childNode);// 函数定义见下
}
}
static void Hi35xxAdcRemoveByNode(const struct DeviceResourceNode *node)
{
int32_t ret;
int32_t deviceNum;
struct AdcDevice *device = NULL;
struct Hi35xxAdcDevice *hi35xx = NULL;
struct DeviceResourceIface *drsOps = NULL;
drsOps = DeviceResourceGetIfaceInstance(HDF_CONFIG_SOURCE);
...
ret = drsOps->GetUint32(node, "deviceNum", (uint32_t *)&deviceNum, 0);
...
// 可以调用AdcDeviceGet函数通过设备的deviceNum获取AdcDevice对象，以及调用AdcDeviceRemove函数来释放AdcDevice对象的内容
device = AdcDeviceGet(deviceNum);
if (device != NULL && device->priv == node) {
AdcDevicePut(device);
AdcDeviceRemove(device); //【必要】主要是从管理器驱动那边移除AdcDevice对象
hi35xx = (struct Hi35xxAdcDevice *)device;//【必要】通过强制转换获取自定义的对象并进行release操作
OsalIoUnmap((void *)hi35xx->regBase);
OsalMemFree(hi35xx);
}
return
```