關鍵詞:android 電池 電量計 PL2301任務初始化宏 power_supply 中斷線程化
平臺信息:
內核:linux2.6/linux3.0
系統:android/android4.0
平臺:samsung exynos 4210、exynos 4412 、exynos 5250
作者:xubin341719(歡迎轉載,請註明作者)
歡迎指正錯誤,共同學習、共同進步!!
完整驅動代碼&規格書下載:MAX17040_PL2301
android 電池(二):android關機充電流程、充電畫面顯示
android電池(四):電池 電量計(MAX17040)驅動分析篇
android電池(五):電池 充電IC(PM2301)驅動分析篇android充電這塊,有的電源管理芯片內部包含充電管理,如s5pv210上常用的AT8937。我們這次用的max77686沒有充電控制這塊,所以我們加入一個充電IC來控制,選用PM2301.
一、PM2301和主控、電池的邏輯
如下圖所示:
1、藍色部分:IIC控制接口,這個說得太多了,好多外圍器件都是通過IIC控制的,這個一定要熟悉、熟悉、熟爛了,然後可以完成比較多的工作。
2、黃色部分:中斷、使能控制腳,CHG_STATUS(IRQ)、 DC_IN_INT(WAKE_UP) 、 PM2301_LP(LPN)、CHARGER_EN(ENN)控制引腳;
IRQ:充電IC的狀態,如果有動作通知主控;
WAKE_UP:如果有DC插入,產生中斷通知主控;
LPN:
ENN:充電IC使能;
3、PM2301 、電池、系統電壓的大致邏輯
標號1:系統電壓有PM2301提供;
標號2:PM2301給電池充電;
標號3:系統電壓有電池提供;
標號:1和標號:3不同時提供電壓給系統,中間有一個MOS管切換;分兩種情況:
(1)、不插充電器時,有電池提供電壓給系統,走通道標號:3給系統供電;
(2)、插入DC後,系統偵測到DC插入,把3的通道關閉,打開1給系統供電,同時有2給電池充電;
二、PM2301硬件電路
如下所示:
Q5這個MOS管,就是控制系統供電的,沒有充電時,VBATT有VBAT+提供,充電時,VBATT有SENSE_COMM提供。
控制腳對應主控的引腳:
IIC |
IIC ID 爲2 |
CHG_STATUS(IRQ) |
EXYNOS4_GPX1(3) |
DC_IN_INT(WAKE_UP) |
EXYNOS4_GPX0(7) |
PM2301_LP(LPN) |
EXYNOS4_GPX1(7) |
CHARGER_EN(ENN) |
EXYNOS4_GPL2(0) |
下圖爲PM2301的參考電路解法,同樣看到P1控制VSYSTEM電源部分的切換控制。
下圖爲整個電池充電的過程控制:
Trickle mode、Constant current mode (CC mode or fast charge mode)、Constant voltage mode (CV mode) 、End of charge feature
三、PL2301驅動部分
PL2301的硬件、工作原理做簡單的解釋,接下來我們分析驅動程序:
驅動用到知識點:
IIC的註冊;
任務初始化宏(在上一篇我們簡單提過);
中斷線程化;
1、IIC的註冊
這個和上一篇所說的電量計相似;
(1)、pm2301驅動部分
static const struct i2c_device_id pm2301_id[] = {
{ "pm2301", 0 },
{ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, pm2301_id);
static struct i2c_driver pm2301_i2c_driver = {
.driver = {
.name = "pm2301",
},
.probe = pm2301_probe,
.remove = __devexit_p(pm2301_remove),
.suspend = pm2301_suspend,
.resume = pm2301_resume,
.id_table = pm2301_id,
};
static int __init pm2301_init(void)
{
printk(KERN_INFO "pm2301_init !!\n");
return i2c_add_driver(&pm2301_i2c_driver);
}
module_init(pm2301_init);
(2)、平臺驅動部分
arch/arm/mach-exynos/mach-smdk4x12.c
static struct i2c_board_info i2c_devs1[] __initdata = {
…………
#ifdef CONFIG_CHARGER_PM2301
{
I2C_BOARD_INFO("pm2301", 0x2c),
.platform_data = &pm2301_platform_data,
},
#endif
…………
};
下圖就是我們IIC驅動註冊生成的文件;
/sys/bus/i2c/drivers/pm2301
2、關於:pm2301_platform_data這個結構體
static struct pm2301_platform_data pm2301_platform_data = {
.hw_init = pm2301_hw_init,//(1)、硬件接口初始化化;
.gpio_lpn = GPIO_PM2301_LP,//(2)、結構體初始化;
.gpio_irq = GPIO_CHARGER_STATUS,
.gpio_enn = GPIO_CHARGER_ENABLE,
.gpio_wakeup = GPIO_CHARGER_ONLINE,
};
arch/arm/mach-exynos/mach-smdk4x12.c
(1)、硬件接口初始化
static int pm2301_hw_init(void)
{
printk("pm2301_hw_init !!\n");
if (gpio_request(GPIO_CHARGER_ONLINE, "GPIO_CHARGER_ONLINE")) {
printk(KERN_ERR "%s :GPIO_CHARGER_ONLINE request port error!\n", __func__);
goto err_gpio_failed;
} else {
s3c_gpio_setpull(GPIO_CHARGER_ONLINE, S3C_GPIO_PULL_NONE);
s3c_gpio_cfgpin(GPIO_CHARGER_ONLINE, S3C_GPIO_SFN(0));
gpio_direction_input(GPIO_CHARGER_ONLINE);
gpio_free(GPIO_CHARGER_ONLINE);
}
if (gpio_request(GPIO_CHARGER_STATUS, "GPIO_CHARGER_STATUS")) {
printk(KERN_ERR "%s :GPIO_CHARGER_STATUS request port error!\n", __func__);
goto err_gpio_failed;
} else {
s3c_gpio_setpull(GPIO_CHARGER_STATUS, S3C_GPIO_PULL_NONE);
s3c_gpio_cfgpin(GPIO_CHARGER_STATUS, S3C_GPIO_SFN(0));
gpio_direction_input(GPIO_CHARGER_STATUS);
gpio_free(GPIO_CHARGER_STATUS);
}
if (gpio_request(GPIO_CHARGER_ENABLE, "GPIO_CHARGER_ENABLE")) {
printk(KERN_ERR "%s :GPIO_CHARGER_ENABLE request port error!\n", __func__);
goto err_gpio_failed;
} else {
s3c_gpio_setpull(GPIO_CHARGER_ENABLE, S3C_GPIO_PULL_NONE);
s3c_gpio_cfgpin(GPIO_CHARGER_ENABLE, S3C_GPIO_SFN(1));
gpio_direction_output(GPIO_CHARGER_ENABLE, 0);
gpio_free(GPIO_CHARGER_ENABLE);
}
if (gpio_request(GPIO_PM2301_LP, "GPIO_PM2301_LP")) {
printk(KERN_ERR "%s :GPIO_PM2301_LP request port error!\n", __func__);
goto err_gpio_failed;
} else {
s3c_gpio_setpull(GPIO_PM2301_LP, S3C_GPIO_PULL_NONE);
s3c_gpio_cfgpin(GPIO_PM2301_LP, S3C_GPIO_SFN(1));
gpio_direction_output(GPIO_PM2301_LP, 1);
gpio_free(GPIO_PM2301_LP);
}
return 1;
err_gpio_failed:
return 0;
}
(2)、結構體初始化
Include/linux/pm2301_charger.h
#define GPIO_CHARGER_ONLINE EXYNOS4_GPX0(7)//對應控制腳的主控接口
#define GPIO_CHARGER_STATUS EXYNOS4_GPX1(3)
#define GPIO_CHARGER_ENABLE EXYNOS4_GPL2(0)
#define GPIO_PM2301_LP EXYNOS4_GPX1(7)
struct pm2301_platform_data {
int (*hw_init)(void);
int gpio_enn;
int gpio_wakeup;
int gpio_irq;
int gpio_lpn;
};
extern int pm2301_get_online(void);
extern int pm2301_get_status(void);
3、probe函數分析
如果你是初學者,建議多看程序,你會發現,其實驅動程序的格式大多都是相同的,如這個IIC 器件的, 隊列、定時器之類的東西。
static int __devinit pm2301_probe(struct i2c_client *client,
const struct i2c_device_id *id)
{
struct i2c_adapter *adapter = to_i2c_adapter(client->dev.parent);
struct pm2301_chip *chip;
int ret;
printk(KERN_INFO "PM2301 probe !!\n");
//(1)、前面這部分是對IIC的初始化;
if (!i2c_check_functionality(adapter, I2C_FUNC_SMBUS_BYTE))
return -EIO;
chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
if (!chip)
return -ENOMEM;
g_chip = chip;
chip->client = client;
chip->pdata = client->dev.platform_data;
i2c_set_clientdata(client, chip);
/* Hardware Init for PM2301 */
if (chip->pdata->hw_init && !(chip->pdata->hw_init())) {
dev_err(&client->dev, "hardware initial failed.\n");
goto err_hw_failed;
}
mutex_init(&i2c_lock);
//(2)、初始化兩個隊列
INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work_online, pm2301_online_work);
INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work_status, pm2301_ststus_work);
//(3)、中斷線程化
chip->irq_online = gpio_to_irq(chip->pdata->gpio_wakeup);
chip->irq_status = gpio_to_irq(chip->pdata->gpio_irq);
/* Request IRQ for PM2301 */
ret = request_threaded_irq(chip->irq_online,
NULL, pm2301_dcin,
IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING,
"PM2301 DC IN", chip);
if (ret) {
printk(KERN_ERR "Cannot request irq %d for DC (%d)\n",
chip->irq_online, ret);
goto err_hw_failed;
}
#ifdef PM2301_REPORT_STATUS_BY_IRQ
ret = request_threaded_irq(chip->irq_status,
NULL, pm2301_status,
IRQF_TRIGGER_FALLING,
"PM2301 STATUS", chip);
if (ret) {
printk(KERN_ERR "Cannot request irq %d for CHARGE STATUS (%d)\n",
chip->irq_status, ret);
goto err_hw_failed;
}
#endif
charger_initial = 1;
g_has_charged = 0;
g_has_charging_full_or_stop = 0;
#ifdef PM2301_REPORT_STATUS_BY_IRQ
/* Set wakeup source for online pin*/
irq_set_irq_wake(chip->irq_status, 1);
#endif
/* Set wakeup source for online pin*/
irq_set_irq_wake(chip->irq_online, 1);
/* Init default interrupt route for PM2301 */
pm2301_reg_init(chip->client);
/* Init online & status value */
chip->online = pm2301_charger_online(chip);
g_pm2301_online = chip->online; /* Sync to global */
pm2301_charger_enable(chip->client, chip->online);
pm2301_charger_status(chip);
printk(KERN_INFO "PM2301 probe success!!\n");
return 0;
err_hw_failed:
dev_err(&client->dev, "failed: power supply register\n");
i2c_set_clientdata(client, NULL);
kfree(chip);
return ret;
}
(1)、前面這部分是對IIC的初始化
這部分就不再多說了,搞來搞去都是這個老樣子;
(2)、任務初始化宏
INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work_online, pm2301_online_work);
INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work_status, pm2301_ststus_work);
把pm2301_online_work加入隊列chip->work_online, pm2301_ststus_work加入chip->work_status隊列。
(3)、中斷線程化 request_threaded_irq
爲什麼要提出中斷線程化?
在 Linux 中,中斷具有最高的優先級。不論在任何時刻,只要產生中斷事件,內核將立即執行相應的中斷處理程序,等到所有掛起的中斷和軟中斷處理完畢後才能執行正常的任務,因此有可能造成實時任務得不到及時的處理。中斷線程化之後,中斷將作爲內核線程運行而且被賦予不同的實時優先級,實時任務可以有比中斷線程更高的優先級。這樣,具有最高優先級的實時任務就能得到優先處理,即使在嚴重負載下仍有實時性保證。但是,並不是所有的中斷都可以被線程化,比如時鐘中斷,主要用來維護系統時間以及定時器等,其中定時器是操作系統的脈搏,一旦被線程化,就有可能被掛起,這樣後果將不堪設想,所以不應當被線程化。
看下我們程序中如何把中斷線程化的:
chip->irq_online = gpio_to_irq(chip->pdata->gpio_wakeup);
chip->irq_status = gpio_to_irq(chip->pdata->gpio_irq);
看到這裏是否想起:
static struct pm2301_platform_data pm2301_platform_data = {
………………
.gpio_lpn = GPIO_PM2301_LP,
.gpio_irq = GPIO_CHARGER_STATUS,
.gpio_enn = GPIO_CHARGER_ENABLE,
.gpio_wakeup = GPIO_CHARGER_ONLINE,
};
#define GPIO_CHARGER_ONLINE EXYNOS4_GPX0(7)
#define GPIO_CHARGER_STATUS EXYNOS4_GPX1(3)
#define GPIO_CHARGER_ENABLE EXYNOS4_GPL2(0)
#define GPIO_PM2301_LP EXYNOS4_GPX1(7)
感覺申請個中斷腳,這樣有點費勁呀;
中斷線程化:
/* Request IRQ for PM2301 */
ret = request_threaded_irq(chip->irq_online,
NULL, pm2301_dcin,
IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING,
"PM2301 DC IN", chip);
當有插入DC中斷出發時調用:
static irqreturn_t pm2301_dcin(int irq, void *_data)
{
struct pm2301_chip *chip = _data;
schedule_delayed_work(&chip->work_online, PM2301_DELAY);
return IRQ_HANDLED;
}
Pm2301_dcin調度隊列:chip->work_online執行:pm2301_online_work函數
static void pm2301_online_work(struct work_struct *work)
{
struct pm2301_chip *chip;
chip = container_of(work, struct pm2301_chip, work_online.work);
int new_online = pm2301_charger_online(chip);
if (chip->online != new_online) {
chip->online = new_online;
g_pm2301_online = chip->online; /* Sync to global */
pm2301_charger_enable(chip->client, chip->online);//①、初始化充電IC;
#ifdef PM2301_REPORT_STATUS_BY_IRQ
/*To avoid status pin keep low*/
schedule_delayed_work(&chip->work_status, 1000);
#endif
#if defined(CONFIG_BATTERY_MAX17040)
TriggerGasgaugeUpdate();//②、把DC狀態更新到max17040;
#endif
}
}
①、初始化電IC
這裏面主要是寫一些寄存器
static void pm2301_charger_enable(struct i2c_client *client, int online)
{
if (online) { /* Enabled Charging*/
int batt_capacity = 0;
batt_capacity = GetGasgaugeCapacity();
/* Don't start charging if battery capacity above 95% when DC plug in*/
if(0) {
//if( batt_capacity >= 95 ) {
pm2301_write_reg(client, 0x01, 0x02);
pm2301_write_reg(client, 0x26, 0x00); /* always keep the register to 0 */
} else {
pm2301_write_reg(client, 0x00, 0x01); /* force resume of charging */
pm2301_write_reg(client, 0x01, 0x06); /* ChEn=1, AutoResume=1 */
pm2301_write_reg(client, 0x05, 0x7A); /* ChEoccurrentLevel:150mA, ChPrechcurrentLevel:100mA, ChCCcurrentLevel:1000mA/2000mA */
pm2301_write_reg(client, 0x06, 0x0A); /* ChVersumeVot:3.6V ChPrechVoltLevel:2.9V */
pm2301_write_reg(client, 0x07, 0x1E); /* ChVoltLevel:4.25V */
pm2301_write_reg(client, 0x26, 0x00); /* always keep the register to 0 */
}
g_has_charged = 1;
} else { /* Disable Charging*/
pm2301_write_reg(client, 0x01, 0x02);
pm2301_write_reg(client, 0x26, 0x00); /* always keep the register to 0 */
g_has_charged = 0;
}
}
②、把DC狀態更新到max17040
TriggerGasgaugeUpdate()
插入DC這部流程如下: