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FLEXBUS ADC 和 DAC 模式开发指南

本文档基于瑞芯微官方文档 Rockchip_Developer_Guide_Linux_FLEXBUS_ADC_and_DAC_MODE_CN.pdf（V1.0.0, 2024-06-11）整理，介绍 Rockchip FLEXBUS ADC 和 DAC 模式的配置与使用方法。

适用范围
  • 芯片平台：RK3576
  • 内核版本：Linux 6.1
  • 读者对象：技术支持工程师、软件开发工程师

一、FLEXBUS ADC 模式​

1.1 概述​

FLEXBUS ADC 模式指的是 FLEXBUS1 对接高速并行 ADC 器件，例如：

  • TI ADS6144（14bit ADC）
  • ADI LTC2207（16bit ADC）

支持 SPI、I2C 等接口类型的 ADC 器件。

关键特性：

  • 时钟频率最高 100MHz
  • 分辨率最高 16-Bit

1.2 配置​

1.2.1 硬件配置​

  • 数据线连接：ADC 器件的 LSB 必须连接到 FLEXBUS1_D0
    • 10-Bit ADC → FLEXBUS1_D[9:0]
    • 16-Bit ADC → FLEXBUS1_D[15:0]
  • 时钟模式：
    • Slave 模式：ADC 器件向 FLEXBUS1 提供 CLK
    • Master 模式：FLEXBUS1 向 ADC 器件提供 CLK

1.2.2 内核配置​

FLEXBUS ADC 模式依赖 IIO/ADC 框架：

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 配置​

控制器节点：

flexbus: flexbus@2a2f0000 {
    ...
    flexbus_adc: adc {
        compatible = "rockchip,flexbus-adc";
        #io-channel-cells = <0>;
        rockchip,slave-mode;        // slave 模式（不配置则为 master）
        rockchip,free-sclk;         // 时钟保持输出（仅 master 有效）
        rockchip,auto-pad;          // 默认配置
        rockchip,cpol;              // CPOL = 1（不配置则为 0）
        rockchip,cpha;              // CPHA = 1（不配置则为 0）
        rockchip,dfs = <16>;        // 数据位宽：4 / 8 / 16
        status = "disabled";
    };
};

属性说明：

属性说明
rockchip,slave-mode配置了为 slave 模式（器件提供时钟）；不配置为 master 模式
rockchip,free-sclk时钟一直保持输出（仅 master 模式有效）；不配置则只在数据传输时输出
rockchip,cpol / rockchip,cpha与 SPI 协议定义相同，对照器件时序图配置
rockchip,dfs数据位宽，仅支持 4、8、16。不是这些值时向上取整（如 14bit 配 16）

板级配置：

&flexbus {
    rockchip,flexbus1-opmode = <ROCKCHIP_FLEXBUS1_OPMODE_ADC>;
    status = "okay";
};

&flexbus_adc {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&flexbus1m4_csn &flexbus1_clk
                 &flexbus1_d0 ... &flexbus1_d15>;
    status = "okay";
};

1.2.4 驱动文件​

驱动路径： drivers/iio/adc/rockchip-flexbus-adc.c

核心读取流程（rockchip_flexbus_adc_read_block）：

  1. 配置 RX 数据数量（单位 dfs）
  2. 配置目标 buffer 物理地址
  3. 配置目标 buffer 长度
  4. 使能 RX 传输
  5. 等待传输完成（中断方式，超时处理）
  6. 关闭 RX 传输

中断处理函数： rockchip_flexbus_adc_isr()

1.3 常用接口​

1.3.1 确认 FLEXBUS ADC 对应的 device​

cat /sys/bus/iio/devices/iio\:device0/name
# 输出：2a2f0000.flexbus:adc

1.3.2 获取 ADC 值​

cd /sys/bus/iio/devices/iio\:device0
cat in_voltage_raw
# 输出：33004

1.3.3 获取和修改时钟频率​

# 获取时钟频率
cat in_voltage_sampling_frequency
# 输出：99000000  (99MHz)

# 修改时钟频率
echo 25000000 > in_voltage_sampling_frequency

二、FLEXBUS DAC 模式​

2.1 概述​

FLEXBUS DAC 模式指的是 FLEXBUS0 对接高速并行 DAC 器件，用于数模转换输出。

关键特性：

  • 时钟频率最高 100MHz
  • 数据位宽最高 16-Bit

2.2 配置​

2.2.1 硬件配置​

  • 数据线：DAC 器件的 LSB 连接到 FLEXBUS0_D0
  • 支持 Master/Slave 时钟模式

2.2.2 内核配置​

Device Drivers ->
  Multifunction device drivers ->
    Rockchip Flexbus

DAC 模式由对应的 DAC 驱动框架实现。

2.2.3 dtsi 配置​

flexbus_dac: dac {
    compatible = "rockchip,flexbus-dac";
    rockchip,slave-mode;        // 可选
    rockchip,cpol;              // 可选
    rockchip,cpha;              // 可选
    rockchip,dfs = <16>;        // 数据位宽
    status = "disabled";
};

板级配置与 ADC 类似，配置 pinctrl 和 status。

2.2.4 驱动文件​

DAC 模式驱动位于对应 DAC 框架中。

2.3 常用接口​

2.3.1 确认 FLEXBUS DAC 对应的 device​

通过 sysfs 或 /dev 下的设备节点确认。

2.3.2 向 DAC 发送数据​

通过对应设备驱动的 write 接口发送数据。

2.3.3 获取和修改时钟频率​

通过 sysfs 或设备驱动接口配置时钟频率。

参考资料​

  • 原始文档：Rockchip_Developer_Guide_Linux_FLEXBUS_ADC_and_DAC_MODE_CN.pdf V1.0.0
  • 《Rockchip_Developer_Guide_Linux_FLEXBUS_CN.pdf》
  • 瑞芯微官网：www.rock-chips.com