Beaglebone移植DDS模块驱动（AD9833）

Data:2019/1/23 author:wangsong

需求：要求能有产生一路1MHZ以上的正弦激励信号，预留外接时钟接口，频率、幅值可调。

方案：

1、PWM波转模拟量（PAC =PWM to Analog Convertor）是一种PWM信号转模拟信号的专用芯片,模块最大频率只够200KHZ。（否决）

2、外接DDS模块，由beaglebone控制DDS模块，从而产生不同相位频率的正弦波，需要自己写驱动直接控制DDS。（测试）

3、DDS最基础的AD9833的频率就能达到需求，用集成STM32作为局部控制器，AM335X通过串口发送控制指令。(否决)

遇到问题：采购的AD9833用的是标准三线式串行接口兼容SPI，根据数据手册和电路原理图，则只需要这三个数据口；而beaglebone预留的是4线的SPI，其中对应引脚和设备树中对应如下表，来自于博客：https://blog.csdn.net/wyt2013/article/details/16921573 ，而三线制SPI和四线制的SPI是否只是删除一个单向数据线我没有深究，直接做法是根据AD8933数据手册里提供的时序，使用GPIO口模拟。其中数据手册以及其他参考资料在亚德诺（ADI）半导体官网下载：https://www.analog.com/cn/products/ad9833.html

说明：FSYNC输入是电平触发输入，用作帧同步和芯片使能。仅当FSYNC处于低电平时，才可将数据传输至器件。要开始串行数据传输，应将FSYNC拉低，并注意FSYNC至SCLK下降沿建立时间t 7 的最小值。FSYNC变为低电平后，串行数据即会在16个时钟脉冲的SCLK下降沿移入器件的输入移位寄存器。可在SCLK的第16个下降沿后将FSYNC拉高，并注意SCLK下降沿至FSYNC上升沿时间t 8 的最小值。或者，FSYNC可以在16倍数个SCLK脉冲期间保持低电平，然后在数据传输结束时变为高电平。这样，在FSYNC保持低电平期间，可以连续流形式载入16位字；FSYNC仅在载入最后一个字的第16个SCLK下降沿之后变为高电平。SCLK可以是连续的，也可以在写操作期间置于高电平或低电平空闲状态。无论何种情况，当FSYNC变为低电平(t 11 )时，SCLK都必须处于高电平。

实施情况：

参考源码：https://www.analog.com/cn/products/ad9833.html#product-requirement

参考博客：基于OMAPL138的Linux字符驱动_GPIO驱动AD9833(二)之cdev与read、write

https://blog.csdn.net/u014281970/article/details/82145664

对作者的源码的说明：

源码将硬件资源引脚写死，固定的三个引脚，所以不考虑设备树等高级写法。
源码采用的GPIO口模拟三线式串行通信，根据上面的时序写成。

调试过程中遇到的问题：

GPIO口的定义，在程序中将GPIO口硬件资源写死指定的对应引脚，按照网上百度到的说明GPIO1_17指的则是32*1+17=49，则引脚号宏定义为49。根据BBB_Header_Table.pdf查得BBB的引脚号。但是调试时候发现不对，不知道是不是因为接了扩展板。

经过调试，大学霸博客提供的这两个图配上微雪的LCD扩展板可以使用，其中定义的GPIO_XX，驱动程序中写死的引脚号则是XX。但也不是所有的都能用，因为有很多引脚以及被使用，查看微雪扩展板的原理图，看看能使用哪些引脚，最好在beaglebone的、sys/class/gpio中添加下引脚进行测试，看看是否能正常输出高低电平。最终本人使用的引脚是P9header:P11 、P15 、 P22引脚，对应的驱动程序中引脚号是：30、48、49.

驱动源码中相关函数说明：

file_operations结构体详解：

https://www.cnblogs.com/chen-farsight/p/6181341.html

copy_to_user 、copy_from_user函数：

https://blog.csdn.net/xiaodingqq/article/details/80150347

内核MKDEV(MAJOR, MINOR)宏：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_752fa65f0100osao.html

https://blog.csdn.net/angle_birds/article/details/7822416?utm_source=blogxgwz4

gpio_request()函数：

https://blog.csdn.net/beyondioi/article/details/6984406

Linux字符设备驱动之cdev_init()系列：

https://blog.csdn.net/tigerjibo/article/details/6412613

linux硬件设备操作函数 open(/dev/ietctl, O_RDWR|...)

https://blog.csdn.net/pkigavin/article/details/8580703

IOCTL函数用法详解:

https://blog.csdn.net/z_hualin/article/details/77892932

驱动模块编译时要保证依赖的内核源码和板子上运行的内核一致：

https://blog.csdn.net/qq_32059343/article/details/86572422

https://blog.csdn.net/qq_32059343/article/details/86572477

修改调试成功的源码分析：

https://blog.csdn.net/qq_32059343/article/details/86583353

实验结果：

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