STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器

2023-11-02 02:31

本文主要是介绍STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、ap3216c传感器简介

AP3216C是一个集成的ALS和PS模块,包括一个数字环境光传感器[ALS],一个接近传感器[PS]和一个红外LED在单个封装中。

特性:

  • I2C 接口 (FS 模式 @ 400k Hz)
  • 模式选择: ALS, PS+IR, ALS+PS+IR, PD, ALS once, SW Reset, PS+IR
  • 工作范围 (-30°C to +80°C)

1.ap3216c的常用寄存器列表如下:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fcvEfZcl-1662555492275)(C:\Users\18040\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1662089646544.png)]

2. 开发板原理图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2JEFqKUf-1662555492278)(图片/1662549548007.png)]

二、 添加设备树的节点

1.设置引脚

首先设置I2C1引脚的复用功能,找到 pinctrl_i2c1 节点:

vi stm32mp15-pinctrl.dtsi
在这里插入图片描述

2. 找出控制器的设备树

stm32mp151.dtsi

i2c1: i2c@40012000 {compatible = "st,stm32mp15-i2c"; //这个是和i2c控制器驱动完成匹配reg = <0x40012000 0x400>;        //控制器的地址和长度interrupt-names = "event", "error";                                                                   interrupts-extended = <&exti 21 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,<&intc GIC_SPI 32 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;clocks = <&rcc I2C1_K>;resets = <&rcc I2C1_R>;#address-cells = <1>;   //修饰子节点地址的个数#size-cells = <0>;      //修饰子节点长度的个数dmas = <&dmamux1 33 0x400 0x80000001>,//dam内存直取,可以把数据直接从一个地址搬移到另一个地址<&dmamux1 34 0x400 0x80000001>;dma-names = "rx", "tx";power-domains = <&pd_core>;st,syscfg-fmp = <&syscfg 0x4 0x1>;wakeup-source;i2c-analog-filter;status = "disabled";  //控制器没有使能
};

3. 根据内核帮助文档编写自己的设备树

/home/linux/linux-5.10.61/Documentation/devicetree/bindings/i2c/

&i2c1{//第0个成员工作状态,第1个休眠状态pinctrl-names = "default", "sleep";//这个就是列表pinctrl-0 = <&i2c1_pins_b>;//pinctrl-0 代表列表中第0个成员//i2c1_pins_b代表管脚复用pinctrl-1 = <&i2c1_sleep_pins_b>;//pinctrl-1 代表列表中第1个成员i2c-scl-rising-time-ns = <100>;//上升沿时间毫秒i2c-scl-falling-time-ns = <7>;//下降沿时间status = "okay";    //使能                                                                                          /delete-property/dmas;      //删除dma属性/delete-property/dma-names;si7006@40{ 	//添加的设备树节点compatible = "st,si7006";reg = <0x40>;//从机地址};ap3216c@1e{comptible = "st,ap3216c";reg = <0x1e>};
};

4. 重新编译设备树

make dtbs

重启开发板

安装驱动

三. 编写si7006设备驱动

1.先搭个I2C设备驱动框架

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/i2c.h>int ap3216c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{printk("%s:%d\n", __func__, __LINE__);return 0;
}
int ap3216c_remove(struct i2c_client *client)
{printk("%s:%d\n", __func__, __LINE__);return 0;
}//通过设备树的形式匹配进入probe函数
const struct of_device_id oftable[] = {{.compatible = "st,ap3216c",},{},
};//支持热插拔
MODULE_DEVICE_TABLE(of, oftable);struct i2c_driver ap3216c = {.probe = ap3216c_probe,.remove = ap3216c_remove,.driver = {.name = "hello",.of_match_table = oftable,}};module_i2c_driver(ap3216c);
MODULE_LICENSE("GPL");

2. 写个Makefile编译一下:

ifeq ($(arch),arm)
KERNELDIR :=/home/linux/linux-5.10.61
CROSS_COMPILE ?=arm-linux-gnueabihf-
else 
KERNELDIR :=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
CROSS_COMPILE ?=
endif modname ?=
PWD :=$(shell pwd)CC :=$(CROSS_COMPILE)gccall:make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules# $(CC) test.c -o test
clean:make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean# rm testinstall:cp *.ko ~/nfs/rootfs/# cp test ~/nfs/rootfs/help:echo "make arch = arm or x86 modname= dirvers file name"obj-m:=$(modname).o
linux@ubuntu:~/linu/driver/csdn/ap3216c$ make arch=arm modname=ap3216c

3. 再写字符设备驱动框架

int ap3216c_open(struct inode *inode, struct file *file)
{printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);return 0;
}ssize_t ap3216c_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{return size;
}
ssize_t ap3216c_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{return size;
}
int ap3216c_close(struct inode *inode, struct file *file)
{printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);return 0;
}
const struct file_operations fops = {.open = ap3216c_open,.read = ap3216c_read,.write = ap3216c_write,.release = ap3216c_close,
};
int ap3216c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{int ret;gclient = client;// 1.分配对象cdev = cdev_alloc();if (cdev == NULL){printk("alloc memory failed\n");ret = -ENOMEM;goto ERR1;}// 2.初始化对象cdev_init(cdev, &fops);// 3.申请设备号if (major > 0){ret = register_chrdev_region(MKDEV(major, minor), count, CNAME);if (ret != 0){printk("static:alloc device number failed!\n");goto ERR2;}}else if (major == 0){ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, CNAME);if (ret != 0){printk("dynamic:alloc device number failed!\n");goto ERR2;}major = MAJOR(devno);minor = MINOR(devno);}// 4.注册对象ret = cdev_add(cdev, MKDEV(major, minor), count);if (ret){printk("add cdev failed\n");goto ERR3;}// 5.向上层提交目录的信息cls = class_create(THIS_MODULE, "hello");if (IS_ERR(cls)){printk("create class failed\n");ret = PTR_ERR(cls);goto ERR4;}// 6.向上层提交设备的信息dev = device_create(cls, NULL, MKDEV(major, minor), NULL, CNAME);if (IS_ERR(dev)){printk("create device failed\n");ret = PTR_ERR(dev);goto ERR5;}return 0;
ERR5:class_destroy(cls);
ERR4:cdev_del(cdev);
ERR3:unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), count);
ERR2:kfree(cdev);
ERR1:return ret;
}
int ap3216c_remove(struct i2c_client *client)
{device_destroy(cls,MKDEV(major,minor));class_destroy(cls);cdev_del(cdev);unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), count);kfree(cdev);printk("%s:%d\n", __func__, __LINE__);return 0;
}//通过设备树的形式匹配进入probe函数
const struct of_device_id oftable[] = {{.compatible = "st,ap3216c",},{},
};//支持热插拔
MODULE_DEVICE_TABLE(of, oftable);struct i2c_driver ap3216c = {.probe = ap3216c_probe,.remove = ap3216c_remove,.driver = {.name = "hello",.of_match_table = oftable,}};module_i2c_driver(ap3216c);
MODULE_LICENSE("GPL");

4.封装i2c操作代码

全局变量中添加 i2c_client 成员:

struct i2c_client *gclient;

在ap3216c_probe函数中添加

	gclient = client;//获取从机设备信息结构体ret = ap3216c_board_init();//驱动加载时进行硬件的初始化if (ret < 0)printk("ap3216c_board_init fail\n");

(1)ap316c写寄存器时序如下

在这里插入图片描述

int ap3216c_write_reg(uint8_t reg, uint8_t val) //这是一个无符号的char
{int ret;struct i2c_msg msg;uint8_t send_buf[2];send_buf[0] = reg;send_buf[1] = val;msg.addr = gclient->addr;msg.flags = 0;msg.len = 2;msg.buf = send_buf;ret = i2c_transfer(gclient->adapter, &msg, 1);if (ret != 1){printk("i2c read serial or firmware error\n");return -EAGAIN;}return 0;
}

(2)ap316c读寄存器时序如下

在这里插入图片描述

int ap3216c_board_read_data(void)
{uint8_t low_val, high_val;// IR红外ledap3216c_read_reg(0x0A, &low_val);ap3216c_read_reg(0x0B, &high_val);if (low_val & 0x80){data.ir = 0;}else{data.ir = ((uint16_t)high_val << 2 | (low_val & 0x03));}// ALS环境光传感器ap3216c_read_reg(0x0C, &low_val);ap3216c_read_reg(0x0D, &high_val);data.als = ((uint16_t)high_val << 8) | low_val;// ps接近光传感器ap3216c_read_reg(0x0E, &low_val);ap3216c_read_reg(0x0F, &high_val);if (low_val & 0x40){data.ps = 0;}else{data.ps = ((uint16_t)(high_val & 0x3F) << 4) | (low_val & 0x0F);}return 0;
}

5.ap3216c的初始化

//ap3216c的初始化
int ap3216c_board_init(void)
{int ret;uint8_t val;// 设置AP3216C系统模式,软复位ret = ap3216c_write_reg(0x00, 0x04);if (ret < 0){printk("ap3216 soft reset fail\n");return -1;}// 软复位后至少等待10msmdelay(150);// 设置AP3216C系统模式,ALS+PS+IR单次模式ret = ap3216c_write_reg(0x00, 0x03);if (ret < 0){printk("ap3216 activate fail\n");return -1;}mdelay(150);// 读模式寄存器,确认模式写入成功ret = ap3216c_read_reg(0x00, &val);if (ret < 0){printk("ap3216 read mode fail\n");return -1;}printk("ap3216 mode :%d\n", val);return 0;
}

6.ap3216c读取数据

int ap3216c_board_read_data(void)
{uint8_t low_val, high_val;// IR红外ledap3216c_read_reg(0x0A, &low_val);ap3216c_read_reg(0x0B, &high_val);if (low_val & 0x80){data.ir = 0;}else{data.ir = ((uint16_t)high_val << 2 | (low_val & 0x03));}// ALS环境光传感器ap3216c_read_reg(0x0C, &low_val);ap3216c_read_reg(0x0D, &high_val);data.als = ((uint16_t)high_val << 8) | low_val;// ps接近光传感器ap3216c_read_reg(0x0E, &low_val);ap3216c_read_reg(0x0F, &high_val);if (low_val & 0x40){data.ps = 0;}else{data.ps = ((uint16_t)(high_val & 0x3F) << 4) | (low_val & 0x0F);}return 0;
}

7.字符设备驱动的实现

头文件引入

#include <linux/delay.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>

open

int ap3216c_open(struct inode *inode, struct file *file)
{printk("%s:%d\n", __func__, __LINE__);return 0;
}

read

ssize_t ap3216c_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{uint16_t rdata[3];int ret;ap3216c_board_read_data();rdata[0] = data.ir;rdata[1] = data.als;rdata[2] = data.ps;//printk("ir:%d ,als:%d, ps:%d\n", rdata[0], rdata[1], rdata[2]);ret = copy_to_user(ubuf, rdata, sizeof(rdata));if (ret){printk("copy data to user error\n");return -EIO;}return size;
}

write

ssize_t ap3216c_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{return size;
}

close

int ap3216c_close(struct inode *inode, struct file *file)
{printk("%s:%s:%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);return 0;
}

四、测试驱动模块

1.加载驱动,查看驱动

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bhPYbqp8-1662555492281)(图片/1662555201650.png)]

2.编写app测试程序

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdint.h>
#include <unistd.h>#define PRINT_ERR(msg) \do                 \{                  \perror(msg);   \return -1;     \} while (0)int main(int argc, const char *argv[])
{int fd, ret;uint16_t data_buf[3] = {0};if ((fd = open("/dev/ap3216c", O_RDWR)) == -1)PRINT_ERR("open error");while (1){ret = read(fd, data_buf, sizeof(data_buf));if (ret < 0){printf("read fail\n");}else{printf("ir:%d ,als:%d, ps:%d\n", data_buf[0], data_buf[1], data_buf[2]);}sleep(1);}close(fd);return 0;
}

在这里插入图片描述

成功读取读到红外,环境光,接近传感器数据

这篇关于STM32MP157 | 基于 Linux I2C 驱动读ap3216c传感器的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/327481

相关文章

VScode连接远程Linux服务器环境配置图文教程

《VScode连接远程Linux服务器环境配置图文教程》:本文主要介绍如何安装和配置VSCode,包括安装步骤、环境配置(如汉化包、远程SSH连接)、语言包安装(如C/C++插件)等,文中给出了详... 目录一、安装vscode二、环境配置1.中文汉化包2.安装remote-ssh,用于远程连接2.1安装2

Linux中shell解析脚本的通配符、元字符、转义符说明

《Linux中shell解析脚本的通配符、元字符、转义符说明》:本文主要介绍shell通配符、元字符、转义符以及shell解析脚本的过程,通配符用于路径扩展,元字符用于多命令分割,转义符用于将特殊... 目录一、linux shell通配符(wildcard)二、shell元字符(特殊字符 Meta)三、s

Linux之软件包管理器yum详解

《Linux之软件包管理器yum详解》文章介绍了现代类Unix操作系统中软件包管理和包存储库的工作原理,以及如何使用包管理器如yum来安装、更新和卸载软件,文章还介绍了如何配置yum源,更新系统软件包... 目录软件包yumyum语法yum常用命令yum源配置文件介绍更新yum源查看已经安装软件的方法总结软

linux报错INFO:task xxxxxx:634 blocked for more than 120 seconds.三种解决方式

《linux报错INFO:taskxxxxxx:634blockedformorethan120seconds.三种解决方式》文章描述了一个Linux最小系统运行时出现的“hung_ta... 目录1.问题描述2.解决办法2.1 缩小文件系统缓存大小2.2 修改系统IO调度策略2.3 取消120秒时间限制3

Linux alias的三种使用场景方式

《Linuxalias的三种使用场景方式》文章介绍了Linux中`alias`命令的三种使用场景:临时别名、用户级别别名和系统级别别名,临时别名仅在当前终端有效,用户级别别名在当前用户下所有终端有效... 目录linux alias三种使用场景一次性适用于当前用户全局生效,所有用户都可调用删除总结Linux

Linux:alias如何设置永久生效

《Linux:alias如何设置永久生效》在Linux中设置别名永久生效的步骤包括:在/root/.bashrc文件中配置别名,保存并退出,然后使用source命令(或点命令)使配置立即生效,这样,别... 目录linux:alias设置永久生效步骤保存退出后功能总结Linux:alias设置永久生效步骤

Linux使用fdisk进行磁盘的相关操作

《Linux使用fdisk进行磁盘的相关操作》fdisk命令是Linux中用于管理磁盘分区的强大文本实用程序,这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用fdisk进行磁盘的相关操作,需要的可以了解下... 目录简介基本语法示例用法列出所有分区查看指定磁盘的区分管理指定的磁盘进入交互式模式创建一个新的分区删除一个存

Linux使用dd命令来复制和转换数据的操作方法

《Linux使用dd命令来复制和转换数据的操作方法》Linux中的dd命令是一个功能强大的数据复制和转换实用程序,它以较低级别运行,通常用于创建可启动的USB驱动器、克隆磁盘和生成随机数据等任务,本文... 目录简介功能和能力语法常用选项示例用法基础用法创建可启动www.chinasem.cn的 USB 驱动

高效管理你的Linux系统: Debian操作系统常用命令指南

《高效管理你的Linux系统:Debian操作系统常用命令指南》在Debian操作系统中,了解和掌握常用命令对于提高工作效率和系统管理至关重要,本文将详细介绍Debian的常用命令,帮助读者更好地使... Debian是一个流行的linux发行版,它以其稳定性、强大的软件包管理和丰富的社区资源而闻名。在使用

Linux Mint Xia 22.1重磅发布: 重要更新一览

《LinuxMintXia22.1重磅发布:重要更新一览》Beta版LinuxMint“Xia”22.1发布,新版本基于Ubuntu24.04,内核版本为Linux6.8,这... linux Mint 22.1「Xia」正式发布啦!这次更新带来了诸多优化和改进,进一步巩固了 Mint 在 Linux 桌面