PAGE

PAGE 22

工业I/O(IIO)是专用于模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的内核子系统。随着越来越多的具有不同代码实现的传感器(具有模拟到数字或数字到模拟，功能的测量设备)分散在内核源上，收集它们变得必要。这就是IIO框架以通用的方式所做的事情。自2009年以来，Jonathan Cameron和Linux-IIO社区一直在开发它。

加速度计，陀螺仪，电流/电压测量芯片，光传感器，压力传感器等都属于IIO系列器件。

IIO模型基于设备和通道架构：

设备代表芯片本身。它是层次结构的顶级。

通道代表设备的单个采集线。设备可以具有一个或多个通道。例如，加速度计是具有 ?三个通道的装置，每个通道对应一个轴(X，Y和Z)。

IIO芯片是物理和硬件传感器/转换器。它作为字符设备(当支持触发缓冲时)暴露给用户空间，以及包含一组文件的sysfs目录条目，其中一些文件代表通道。单个通道用单个sysfs文件条目表示。

下面是从用户空间与IIO驱动程序交互的两种方式：

/sys/bus/iio/iio:deviceX/:表示传感器及其通道

/dev/iio:deviceX: 表示导出设备事件和数据缓冲区的字符设备

IIO框架架构和布局

上图显示了如何在内核和用户空间之间组织IIO框架。驱动程序使用IIO核心公开的一组工具和API来管理硬件并向IIO核心报告处理。然后，IIO子系统通过sysfs接口和字符设备将整个底层机制抽象到用户空间，用户可以在其上执行系统调用。

IIO API分布在多个头文件中，如下所示：

#include?????/*?mandatory?*/#include???/*?mandatory?since?sysfs?is?used?*/#include??/*?For?advanced?users,?to?manage?iio?events?*/#include??/*?mandatory?to?use?triggered?buffers?*/#include?/*?Only?if?you?implement?trigger?in?your?driver?(rarely?used)*/

在以下文章中，我们将描述和处理IIO框架的每个概念，例如

遍历其数据结构(设备，通道等)

触发缓冲支持和连续捕获，以及其sysfs接口

探索现有的IIO触发器

以单次模式或连续模式捕获数据

列出可用于帮助开发人员测试其设备的可用工具

IIO数据结构

IIO设备在内核中表示为struct iio_dev结构体的一个实例，并由struct iio_info结构体描述。所有重要的IIO结构都在include/linux/iio/iio.h中定义。

iio_dev结构

该结构代表IIO设备，描述设备和驱动程序。它告诉我们：

设备上有多少个通道？

设备可以在哪些模式下运行：单次，触发缓冲？

这个驱动程序可以使用哪些hooks钩子？

struct?iio_dev?{? ??[...]?? ?int?modes; ???int?currentmode; ???struct?device?dev;???struct?iio_buffer?*buffer;???int?scan_bytes;???const?unsigned?long?*available_scan_masks;???const?unsigned?long?*active_scan_mask;???bool?scan_timestamp;???struct?iio_trigger?*trig;???struct?iio_poll_func?*pollfunc;???struct?iio_chan_spec?const?*channels;???int?num_channels;???const?char?*name;???const?struct?iio_info?*info;???const?struct?iio_buffer_setup_ops?*setup_ops;???struct?cdev?chrdev;};

完整的结构在IIO头文件中定义。我们将不感兴趣的字段在此处删除。

modes: 这表示设备支持的不同模式。支持的模式有：

INDIO_DIRECT_MODE表示设备提供的sysfs接口。

INDIO_BUFFER_TRIGGERED表示设备支持硬件触发器。使用iio_triggered_buffer_setup()