ADC-Key
4 ADC-Key
ADC-Key 一共有两种adc 检测方式，分别是LRADC 和GPADC。LRADC 分辨率为6 位，GPADC 分辨率为12 位，因此后者精度会更高。
下面将分别讲述两种不同的方式。
4.1 4.4 以及4.9 内核
4.1.1 LRADC-Key
LRADC-Key 有如下特性：
1.Support voltage input range between 0 to 2V。 2.Support sample rate up to 250Hz，可以配置为32Hz,62Hz,125Hz,250Hz,R328 sdk中默认配置为250Hz。
3.当前lradc key 最大可以支持到13 个按键(0.15V 为一个档)，通常情况下，建议lradc key最大不要超过8 个(0.2V 为一档)，否则由于采样误差、精度等因素存在，
会很容易出现误判的情况。
如下图所示,lradc-key 检测原理是当有按键被按下或者抬起时，LRADC 控制器(6bit) 检测到电压变化后，经过LRADC 内部的逻辑控制单元进行比较运算后，产生相
应的中断给CPU, 同时电压的变化值会通过LRADC 内部的data register 的值(0~0x3f) 来体现。
下面以R328 为例进行说明，驱动文件：
- 如果使用adc-key , 请先确保softwinner KEY BOARD support 有被选择上。
- 在lradc-key 驱动中涉及两个重要的结构体
static unsigned char keypad_mapindex[64] = {
0,0,0,0,0,0,0, /* key 1, 0-7 */
1,1,1,1,1,1, /* key 2, 8-14 */
2,2,2,2,2,2, /* key 3, 15-21 */
3,3,3,3,3, /* key 4, 22-27 */
4,4,4,4,4, /* key 5, 28-33 */
5,5,5,5,5, /* key 6, 34-39 */
6,6,6,6,6,6,6,6,6, /* key 7, 40-49 */
7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7 /* key 8, 50-63 */
};
static unsigned int sunxi_scankeycodes[KEY_MAX_CNT] = {
[0 ] = KEY_VOLUMEUP,
[1 ] = KEY_VOLUMEDOWN,
[2 ] = KEY_HOME,
[3 ] = KEY_ENTER,
[4 ] = KEY_MENU,
[5 ] = KEY_RESERVED,
[6 ] = KEY_RESERVED,
[7 ] = KEY_RESERVED,
[8 ] = KEY_RESERVED,
[9 ] = KEY_RESERVED,
[10] = KEY_RESERVED,
[11] = KEY_RESERVED,
[12] = KEY_RESERVED,
};
keypad_mapindex[] 数组的值跟LRADC_DATA0(0x0C) 的值是对应的，表示的具体意义是：key_val(lradc_data0 寄存器的值) 在0~7 范围内时，表示的是操作
key1，依此类推，key_val为8~14 的范围之内时，表示的操作key2。正常来说，按照R16 推荐的硬件设计，该数组内无需任何更改，当个别情况下，如遇到adc-
key input 上报的keycode 有异常时，需要依次按下每个按键同时读取key_val 的值来修正keypad_mapindex[]。
sunxi_scankeycodes[]: 该数组的意义为 sunxi_scankeycodes[*] 标示的是具体的某一个key，用户可以修改其中的keycode。
例如，key_val 等于25, 则根据keypad_mapindex 得到scancode 为4, 再由sunxi_scankeycodes得到键值为KEY_MENU。
keypad_mapindex 这个数组可以通过sys_config 进行配置：
[key_para]
key_used = 1
key_cnt = 5
key1_vol = 300
key2_vol = 600
key3_vol = 1000
key4_vol = 1500
key5_vol = 1800
这个配置下转换得到的keypad_mapindex 数组是：
static unsigned char keypad_mapindex[64] = {
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 /* key 1, 0-9 */
1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* key 2, 10-19 */
2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, /* key 3, 20-32 */
3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3, /* key 4, 33-48 */
4,4,4,4,4,4,4,4,4,4, /* key 5, 49-58 */
5,5,5,5,5, /* key 6, 59-63 */
};
- 设备树文件sun8iw18p1.dtsi
keyboard0:keyboard{
compatible = "allwinner,keyboard_1350mv";
reg = <0x0 0x05070800 0x0 0x400>;
interrupts = <GIC_SPI 50 IRQ_TYPE_NONE>;
status = "okay";
key_cnt = <5>;
key0 = <164 115>;
key1 = <415 114>;
key2 = <646 139>;
key3 = <900 28>;
key4 = <1157 102>;
wakeup-source;
};
• compatible：匹配驱动。
• reg：LRADC 模块的基地址。
• interrupts：LRADC 中断源。
• status：是否加载驱动。
• key_cnt：按键数量。
• key0：第一个按键，前面数字的是电压范围，后者是input 系统的键值。
• wakeup-source：LRADC 作为唤醒源。
驱动初始化时，会读取设备树中相关属性，其中key_cnt 表示配置的按键个数，keyX 配置对应的ADC 值以及键值。根据这些属性，会重新设置keypad_mapindex
数组，以及sunxi_scankeycodes 数组。
keypad_mapindex[] 数组的值跟ADC 值是对应的, 6bitADC, 范围0~63，表示的具体意义是：key_val 在0~190 范围内时，表示的是操作key0, 以此类推，key_val
为191~390 范围内时，表示的是操作key1。
sunxi_scankeycodes[]: 该数组的意义为 sunxi_scankeycodes[*] 表示的是具体的某一个key，用户可以修改设备树来改变keycode。
例如，默认配置下，key_val 等于300, 则根据keypad_mapindex 得到scancode 为1, 再由sunxi_scankeycodes 得到键值114。
4.1.2 GPADC-Key
GPADC 有多个通道，例如在R328S3 中有4 个通道。
通道有三种工作模式：
一、是在指定的通道完成一次转换，转换数据更新在对应通道的数据寄存器中；
二、在所有指定的通道连续转换直到软件停止，转换数据更新在对应通道的数据寄存器中；
三、可以在指定的通道进行adc 的采样和转换，并将结果顺序地存入FIFO，FIFO 深度为64 并支持中断控制。
检测原理是当按键被按下或抬起时，指定的通道的控制器检测到电压变化，然后经过逻辑控制单元进行比较运算后，产生相应的中断给CPU。R328S3 的GPADC
的框图如下图所示。
以R328S3 为例，驱动文件：
- 如果使用gpadc-key，请先确保SENSORS_GPADC 有被选上。
- 在gpadc 中与lradc 一样涉及两个重要的结构体
static unsigned char keypad_mapindex[128] = {
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, /* key 1, 0-8 */
1, 1, 1, 1, 1, /* key 2, 9-13 */
2, 2, 2, 2, 2, 2, /* key 3, 14-19 */
3, 3, 3, 3, 3, 3, /* key 4, 20-25 */
4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, /* key 5, 26-36 */
5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, /* key 6, 37-39 */
6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, /* key 7, 40-49 */
7, 7, 7, 7, 7, 7, 7 /* key 8, 50-63 */
};
u32 scankeycodes[KEY_MAX_CNT];
keypad_mapindex[] 数组的定义与LRADC 的相似，但是要注意的是，GPADC 的数组大小为128，而LRADC 的是64，所以说GPADC 的精度更高。在linux4.9 内核
中已经不在数组里配置了，程序中该数组只是初始化的。后面会根据sys_config 或者dts 的配置来生成所要使用的keypad_mapindex[]。
- 设备树文件这里示例的是R328S3 的方案级设备树文件：
详细GPADC 配置如下：
gpadc:gpadc{
compatible = "allwinner,sunxi-gpadc";
reg = <0x0 0x05070000 0x0 0x400>;
interrupts = <GIC_SPI 48 IRQ_TYPE_NONE>;
clocks = <&clk_gpadc>;
status = "disable";
};
• compatible：匹配驱动。 • reg：GPADC 寄存器基地址。 • interrupts：GPADC 中断源。 • clocks：GPADC 依赖的时钟。 • status：是否加载设备。
4.sys_config.fex 文件
[gpadc]
gpadc_used = 1
channel_num = 1
channel_select = 0x01
channel_data_select = 0
channel_compare_select = 0x01
channel_cld_select = 0x01
channel_chd_select = 0
channel0_compare_lowdata = 1700000
channel0_compare_higdata = 1200000
key_cnt = 4
key0_vol = 164
key0_val = 115
key1_vol = 415
key1_val = 114
key2_vol = 700
key2_val = 139
key3_vol = 1000
key3_val = 28
在sys_config 中，配置含义如下：
• channel_num：表示平台上支持的最大通道数； • channel_select：表示通道启用设置，通道0:0x01 通道1:0x02 通道2:0x04 通道3:0x08； • channel_data_select：表示通道数据启用，通道0:0x01 通道1:0x02 通道2:0x04 通道3:0x08； • channel_compare_select；表示比较功能启用，通道写法跟前面一致； • channel0_compare_lowdata：表示的低于该电压可以产生中断，这里是1.7V； • channel0_compare_higdata：则是高于该电压可以产生中断，这里是1.2V； • key_cnt：表示的是按键个数； • key*_vol：表示第* 个按键的电压值； • key*_val：表示的是第* 个按键的键值。
在软件上，当key_vol 在0~164 范围时，表示的是操作key0，以此类推；在硬件上，164 表示的是164mV，通过计算keyn_vol = keyn_vol + ( key(n+1)_vol -
keyn_vol) / 2来得到范围。比如说第一个范围为key0_vol = 164 + (415 - 164) / 2 = 289.5，即电压在0~289.5 在，adc 检测到为操作的key0，以此类推。然后通过
scankeycodes 得到键值115。
5.board.dts 文件
方案级设备树文件只写这个模块的配置，而详细的按键配置一般需要写在板级的board.dts 中。
/*
resistance gpadc configuration
channel_num: Maxinum number of channels supported on the platform.
channel_select: channel enable setection. channel0:0x01 channel1:0x02 channel2:0x04
channel3:0x08
channel_data_select: channel data enable. channel0:0x01 channel1:0x02 channel2:0x04
channel3:0x08.
channel_compare_select: compare function enable channel0:0x01 channel1:0x02 channel2:0
x04 channel3:0x08.
channel_cld_select: compare function low data enable setection: channel0:0x01 channel1:0
x02 channel2:0x04 channel3:0x08.
channel_chd_select: compare function hig data enable setection: channel0:0x01 channel1:0
x02 channel2:0x04 channel3:0x08.
*/
gpadc:gpadc{
channel_num = <1>;
channel_select = <0x01>;
channel_data_select = <0>;
channel_compare_select = <0x01>;
channel_cld_select = <0x01>;
channel_chd_select = <0>;
channel0_compare_lowdata = <1700000>;
channel0_compare_higdata = <1200000>;
channel1_compare_lowdata = <460000>;
channel1_compare_higdata = <1200000>;
key_cnt = <5>;
key0_vol = <210>;
key0_val = <115>;
key1_vol = <410>;
key1_val = <114>;
key2_vol = <590>;
key2_val = <139>;
key3_vol = <750>;
key3_val = <28>;
key4_vol = <880>;
key4_val = <102>;
status = "okay";
};
dts 文件参数的含义可以参考sys_config.fex 的。
4.2 5.4 内核
4.2.1 LRADC-Key
5.4 内核的LRADC 驱动功能与4.4/4.9 内核的无明显变化，因此下面只介绍设备树文件与配置教程。
- 修改设备树文件
这里以D1 为例，设备树文件路径为：
dtsi 一般默认已经写好LRADC 的配置：
keyboard0: keyboard@2009800 {
compatible = "allwinner,keyboard_1350mv";
reg = <0x0 0x02009800 0x0 0x400>;
interrupts-extended = <&plic0 77 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
clocks = <&ccu CLK_BUS_LRADC>;
resets = <&ccu RST_BUS_LRADC>;
key_cnt = <5>;
key0 = <210 115>;
key1 = <410 114>;
key2 = <590 139>;
key3 = <750 28>;
key4 = <880 172>;
wakeup-source;
status = "okay";
};
• compatible：匹配驱动。
• reg：LRADC 模块的基地址。
• interrupts：LRADC 中断源。
• status：是否加载驱动。
• key_cnt：按键数量。
• key0：第一个按键，前面数字的是电压范围，后者是input 系统的键值。
• wakeup-source：LRADC 作为唤醒源。
但是D1 方案电路板上实际LRADC 只连接了一个按键，此时可以通过修改board.dts 来进行配置。若实际的电路板上LRADC 按键是符合以上配置的，则不需要修
改。
说明 board.dts 的配置最终会覆盖了方案的dtsi 文件配置
board.dts 配置：
- 确认驱动是否被选中在tina 目录下执行make kernel_menuconfig，确认以下配置：
4.2.2 GPADC-Key
5.4 内核的GPADC 设备树配置主要是时钟和中断方面有所改动，board.dts 配置可参考4.9 内核。
- 修改设备树文件
这里以D1 来作为示例，设备树文件为：
详细配置为：
gpadc: gpadc@2009000 {
compatible = "allwinner,sunxi-gpadc";
reg = <0x0 0x02009000 0x0 0x400>;
interrupts-extended = <&plic0 73 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
clocks = <&ccu CLK_BUS_GPADC>;
clock-names = "bus";
resets = <&ccu RST_BUS_GPADC>;
status = "okay";
};
• compatible：匹配驱动。 • reg：GPADC 寄存器基地址。 • interrupts：GPADC 中断源。 • clocks：GPADC 依赖的时钟。 • status：是否加载设备。
- 确认驱动是否被选中 在tina 目录下执行make kernel_menuconfig，确认以下配置：
