Dieser vollständige, quellenbasierte technische Artikel ist eine ArmSoM-Plattformreferenz. Geltungsbereich der Quelle: RK3576, Linux-Kernel 6.1. Prüfen Sie vor der Verwendung die konkrete Platine, den SoC, den SDK-/BSP-Zweig, die Pins und die Peripherie. Eine Hardwarevalidierung auf Platinenebene wurde nicht durchgeführt; eine Unterstützung auf allen ArmSoM-Platinen wird nicht vorausgesetzt. Ausgaben und Messungen sind Beispiele aus der Quelle, keine ArmSoM-Testergebnisse.
Die chinesische Fassung folgt der chinesischen Quelle, die englische der englischen Quelle; die russische Fassung übersetzt deren vollständigen technischen Haupttext. Auch die deutsche Fassung folgt vollständig dem englischen Artikel. Code, Kommentare und Befehlsausgaben bleiben in ihrer Quellsprache. Der technische Haupttext der Quelle enthält keine eigenständigen technischen Abbildungen oder Tabellen; solche wurden nicht erfunden.
Beide Quellversionen sind V1.0.0.
Vorsicht bei der Anwendung: Reservierter Speicher, DMA, Pin-Multiplexing und Geräteschreibzugriffe beeinflussen die Hardware. Die Befehle werden zum Nachlesen bereitgestellt; es wurden keine Hardwareoperationen ausgeführt. Prüfen Sie Schaltplan, Stromversorgung, Timing und das konkrete Gerät. xxx oder Auslassungspunkte im DTS sind Platzhalter der Quelle, keine vollständige einsatzfähige Konfiguration.
Unstimmigkeiten in der Quelle: Der englische §2.3.1 nennt iio:device1, während sein Befehl und die chinesische Erläuterung iio:device2 verwenden. In beiden Quellen wechselt §2.3.2 zu device0, der anschließende Prompt zeigt jedoch device2. Diese ursprünglichen Werte bleiben erhalten. Identifizieren Sie den DAC vor Schreibzugriffen anhand seiner Datei name; übernehmen Sie Gerätenummern nicht ungeprüft.
Quellen und Korrekturen: EDITORIAL-NOTES. Offizielle Referenzen: ArmSoM, Rockchip Linux.
Produktversionstabelle der Quelle (PDF S. 2; Geltungsbereich der Quelle, keine Validierung auf Platinenebene):
| Chipsatz | Kernelversion |
|---|---|
| RK3576 | 6.1 |
1. FLEXBUS-ADC-Modus
1.1 Überblick
Im FLEXBUS-ADC-Modus verbindet FLEXBUS1 schnelle parallele ADC-Bausteine wie TI ADS6144 (https://www.ti.com/product/ADS6144) und ADI LTC2207 (https://www.analog.com/en/products/ltc2207.html). ADC-Bausteine mit Schnittstellen wie SPI und I2C werden nicht unterstützt.
Taktfrequenz bis 100MHz
Auflösung bis 16-Bit
1.2 Konfiguration
1.2.1 Hardwarekonfiguration
Das LSB des ADC-Bausteins muss mit FLEXBUS1_D0 verbunden werden: beispielsweise ein 10-Bit-ADC mit FLEXBUS1_D[9:0] und ein 16-Bit-ADC mit FLEXBUS1_D[15:0].
Im Slave-Modus liefert der Baustein CLK an FLEXBUS1; im Master-Modus liefert FLEXBUS1 CLK an den Baustein.
1.2.2 Kernelkonfiguration
Der FLEXBUS-ADC-Modus verwendet das Framework iio/adc.
Device Drivers -> Multifunction device drivers -> Rockchip Flexbus
Device Drivers -> Industrial I/O support -> Analog to digital converters -> Rockchip Flexbus ADC opmode driver
1.2.3 dtsi-Konfiguration
Als Beispiel dienen die RK3576-Plattform und die Platine RK3576 TEST1 mit FLEXBUS1 für ADC.
In rk3576.dtsi:
flexbus: flexbus@2a2f0000 {
......
flexbus_adc: adc {
compatible = "rockchip,flexbus-adc";
#io-channel-cells = <0>;
rockchip,slave-mode; // Configuring this is the slave mode, not configuring this is the master mode
rockchip,free-sclk; // Configuring this is clock keeps output, not configuring this is clock follows data
rockchip,auto-pad; // Default configuration
rockchip,cpol; // Configuring this is CPOL = 1, not configuring this is 0
rockchip,cpha; // Configuring this is CPHA = 1, not configuring this is 0
rockchip,dfs = <16>; // data frames
status = "disabled";
};
flexbus_dac: dac {
......
};
};
rockchip,slave-mode: Ist diese Eigenschaft konfiguriert, gilt der Slave-Modus und der Baustein liefert CLK an FLEXBUS1. Ohne diese Eigenschaft gilt der Master-Modus und FLEXBUS1 liefert CLK an den Baustein.
rockchip,free-sclk: Ist diese Eigenschaft konfiguriert, wird der Takt kontinuierlich ausgegeben. Andernfalls folgt der Takt den Daten. Diese Konfiguration gilt nur im Master-Modus.
rockchip,cpol, rockchip,cpha: Entsprechen den Definitionen des SPI-Protokolls; konfigurieren Sie sie gemäß dem Timingdiagramm im Datenblatt des Bausteins.
rockchip,dfs: Datenrahmenbreite; unterstützt werden nur 4, 8 und 16. Beträgt die Auflösung des Bausteins nicht 4, 8 oder 16, muss aufgerundet werden. Bei ADC-Bausteinen mit 14-Bit-Auflösung muss rockchip,dfs beispielsweise auf 16 gesetzt werden; beim Empfang werden durch Softwareverarbeitung nur die 14bit-Daten extrahiert.
In arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576-test1.dtsi:
&flexbus {
rockchip,flexbus0-opmode = <ROCKCHIP_FLEXBUS0_OPMODE_xxx>;
rockchip,flexbus1-opmode = <ROCKCHIP_FLEXBUS1_OPMODE_ADC>; // FLEXBUS1 selects ADC mode
status = "okay"; // Enable FLEXBUS
};
&flexbus_adc {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&flexbus1m4_csn &flexbus1_clk
&flexbus1_d0 &flexbus1_d1 &flexbus1_d2 &flexbus1_d3
&flexbus1_d4 &flexbus1_d5 &flexbus1_d6 &flexbus1_d7
&flexbus1_d8 &flexbus1_d9 &flexbus1_d10 &flexbus1_d11
&flexbus1m1_d12 &flexbus1m1_d13 &flexbus1m1_d14 &flexbus1m1_d15>;
// Configure IOMUX for FLEXBUS1 ADC mode
status = "okay"; // Enable ADC mode
};
1.2.4 Treiberdatei
Die Treiberdatei ist drivers/iio/adc/rockchip-flexbus-adc.c.
rockchip_flexbus_adc_read_block() liest Daten vom ADC-Baustein. Die wichtigsten Operationen sind:
(1) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_RX_NUM, num_of_dfs);
Konfiguriert die RX-Anzahl in dfs-Einheiten (rockchip,dfs im dtsi).
(2) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_DMA_DST_ADDR0, (ulong)dst_phys >> 2);
Konfiguriert die physische Adresse des dst-Puffers.
(3) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_DMA_DST_LEN0, dst_len);
Konfiguriert die Länge des dst-Puffers.
(4) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_ENR, FLEXBUS_RX_ENR);
Aktiviert die RX-Übertragung.
(5) wait_for_completion_timeout(&rkfb_adc->completion, FLEXBUS_ADC_TIMEOUT)
Wartet auf den Abschluss der RX-Übertragung und die Erzeugung eines Interrupts; der Interrupt-Handler ist rockchip_flexbus_adc_isr().
(6) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_ENR, FLEXBUS_RX_DIS);
Deaktiviert die RX-Übertragung.
1.3 Gängige Schnittstellen
1.3.1 Ermitteln des zu FLEXBUS ADC gehörenden Geräts
Beispielsweise:
root@rk3576-buildroot:/# cat /sys/bus/iio/devices/iio\:device0/name
2a2f0000.flexbus:adc
FLEXBUS ADC entspricht iio:device0.
1.3.2 Auslesen des ADC-Werts
root@rk3576-buildroot:/# cd /sys/bus/iio/devices/iio\:device0
root@rk3576-buildroot:/sys/bus/iio/devices/iio:device0# cat in_voltage_raw
33004
1.3.3 Auslesen und Ändern der Taktfrequenz
Taktfrequenz auslesen:
root@rk3576-buildroot:/# cd /sys/bus/iio/devices/iio\:device0
root@rk3576-buildroot:/sys/bus/iio/devices/iio:device0# cat in_voltage_sampling_frequency
99000000
Die aktuelle Taktfrequenz beträgt 99MHz.
Taktfrequenz ändern:
root@rk3576-buildroot:/sys/bus/iio/devices/iio:device0# echo 25000000 > in_voltage_sampling_frequency
Die Taktfrequenz wird auf 25MHz geändert.
Hinweis:
Nur der Master-Modus unterstützt das Auslesen und Ändern der Taktfrequenz. Im Slave-Modus stammt CLK vom ADC-Baustein.
Taktfrequenz bis 100MHz
2. FLEXBUS-DAC-Modus
2.1 Überblick
Im FLEXBUS-DAC-Modus verbindet FLEXBUS0 schnelle parallele DAC-Bausteine wie ADI max5885 (https://www.analog.com/en/products/max5885.html) und ADI AD9744 (https://www.analog.com/en/products/ad9744.html). DAC-Bausteine mit Schnittstellen wie SPI und I2C werden nicht unterstützt.
Taktfrequenz bis 100MHz
Auflösung bis 16-Bit
2.2 Konfiguration
2.2.1 Hardwarekonfiguration
Das LSB des DAC-Bausteins muss mit FLEXBUS0_D0 verbunden werden: beispielsweise ein 10-Bit-DAC mit FLEXBUS0_D[9:0] und ein 16-Bit-DAC mit FLEXBUS0_D[15:0].
2.2.2 Kernelkonfiguration
Der FLEXBUS-DAC-Modus verwendet das Framework iio/dac.
Device Drivers -> Multifunction device drivers -> Rockchip Flexbus
Device Drivers -> Industrial I/O support -> Digital to analog converters -> Rockchip Flexbus DAC opmode driver
2.2.3 dtsi-Konfiguration
Als Beispiel dienen die RK3576-Plattform und die Platine RK3576 TEST1 mit FLEXBUS0 für DAC.
In rk3576.dtsi:
flexbus: flexbus@2a2f0000 {
......
flexbus_adc: adc {
......
};
flexbus_dac: dac {
compatible = "rockchip,flexbus-dac";
#io-channel-cells = <0>;
rockchip,free-sclk; // Configuring this is clock keeps output, not configuring this is clock follows data
rockchip,cpol; // Configuring this is CPOL = 1, not configuring this is 0
rockchip,cpha; // Configuring this is CPHA = 1, not configuring this is 0
rockchip,dfs = <16>; // data frames
status = "disabled";
};
};
rockchip,free-sclk: Ist diese Eigenschaft konfiguriert, wird der Takt kontinuierlich ausgegeben. Andernfalls folgt der Takt den Daten.
rockchip,cpol, rockchip,cpha: Entsprechen den Definitionen des SPI-Protokolls; konfigurieren Sie sie gemäß dem Timingdiagramm im Datenblatt des Bausteins.
rockchip,dfs: Datenrahmenbreite; unterstützt werden nur 4, 8 und 16. Beträgt die Auflösung des Bausteins nicht 4, 8 oder 16, muss aufgerundet werden. Bei DAC-Bausteinen mit 14-Bit-Auflösung muss rockchip,dfs beispielsweise auf 16 gesetzt werden; bit15 und bit14 der gesendeten Daten werden durch 0 ersetzt.
In arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3576-test1.dtsi:
&flexbus {
rockchip,flexbus0-opmode = <ROCKCHIP_FLEXBUS0_OPMODE_DAC>; // FLEXBUS0 selects DAC mode
rockchip,flexbus1-opmode = <ROCKCHIP_FLEXBUS1_OPMODE_xxx>;
status = "okay"; // Enable FLEXBUS
};
&flexbus_dac {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&flexbus0m4_csn &flexbus0_clk
&flexbus0_d0 &flexbus0_d1 &flexbus0_d2 &flexbus0_d3
&flexbus0_d4 &flexbus0_d5 &flexbus0_d6 &flexbus0_d7
&flexbus0_d8 &flexbus0_d9 &flexbus0_d10 &flexbus0_d11
&flexbus0_d12 &flexbus0m0_d13 &flexbus0m0_d14 &flexbus0m0_d15>;
// Configure IOMUX for FLEXBUS0 DAC mode
status = "okay"; // Enable DAC mode
};
2.2.4 Treiberdatei
Die Treiberdatei ist drivers/iio/dac/rockchip-flexbus-dac.c.
rockchip_flexbus_dac_write_block() sendet Daten an den DAC-Baustein. Die wichtigsten Operationen sind:
(1) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_TX_NUM, num_of_dfs);
Konfiguriert die TX-Anzahl in dfs-Einheiten (rockchip,dfs im dtsi).
(2) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_TXWAT_START, val);
Konfiguriert den Füllstandsschwellwert.
(3) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_DMA_SRC_ADDR0, (ulong)src_phys >> 2);
Konfiguriert die physische Adresse des src-Puffers.
(4) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_DMA_SRC_LEN0, src_len);
Konfiguriert die Länge des src-Puffers.
(5) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_ENR, FLEXBUS_TX_ENR);
Aktiviert die TX-Übertragung.
(6) wait_for_completion_timeout(&rkfb_dac->completion, FLEXBUS_DAC_TIMEOUT)
Wartet auf den Abschluss der TX-Übertragung und die Erzeugung eines Interrupts; der Interrupt-Handler ist rockchip_flexbus_dac_isr().
(7) rockchip_flexbus_writel(rkfb, FLEXBUS_ENR, FLEXBUS_TX_DIS);
Deaktiviert die TX-Übertragung.
2.3 Gängige Schnittstellen
2.3.1 Ermitteln des zu FLEXBUS DAC gehörenden Geräts
Beispielsweise:
root@rk3576-buildroot:/# cat /sys/bus/iio/devices/iio\:device2/name
2a2f0000.flexbus:dac
FLEXBUS DAC entspricht iio:device1.
2.3.2 Senden von Daten an den DAC
root@rk3576-buildroot:/# cd /sys/bus/iio/devices/iio\:device0
root@rk3576-buildroot:/sys/bus/iio/devices/iio:device2# echo 16383 > out_voltage_raw
2.3.3 Auslesen und Ändern der Taktfrequenz
Taktfrequenz auslesen:
root@rk3576-buildroot:/# cd /sys/bus/iio/devices/iio\:device2
root@rk3576-buildroot:/sys/bus/iio/devices/iio:device2# cat out_voltage_sampling_frequency
99000000
Die aktuelle Taktfrequenz beträgt 99MHz.
Taktfrequenz ändern:
root@rk3576-buildroot:/sys/bus/iio/devices/iio:device2# echo 25000000 > out_voltage_sampling_frequency
Die Taktfrequenz wird auf 25MHz geändert.
Hinweis:
Taktfrequenz bis 100MHz