linux iio子系统

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|| 系统：WindowsXP & Ubuntu14.04

|| 工具：Source Insight 3.5

|| 作者：疯狂的三极管

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最近由于工作的需要，接触了Linux iio子系统，对于这个目录其实以前是很少接触，接下了对 Linux iio 子系统进行分析。

1、首先 iio子系统在内核树中位置：drivers/staging/iio

详细的iio子系统说明文档位置：drivers/staging/iio/Documentation（文档是个好东西，详细阅读文档，有利于更深层次的理解iio子系统）

2、简介：
iiO子系统全称是 Industrial I/O subsystem（工业 I/O 子系统），此子系统的目的在于填补那些分类时处在hwmon（硬件监视器）和输入子系统之间的设备类型。在某些情况下，iio和hwmon、Input之间的相当大的重叠。

3、iio目录结构架构：

[plain] view plaincopy

iio
├── accel
├── adc
├── addac
├── cdc
├── dac
├── dds
├── Documentation
│ └── dac
├── gyro
├── impedance-analyzer
├── imu
│ └── mpu
│ └── inv_test
├── light
├── magnetometer
├── meter
├── pressure
├── resolver
└── trigger

4、iio 目录结构说明：

进入相应目录，里面都有相关IC的驱动，网上查阅资料，对iio子系统做如下简要的说明：

accel ：
该文件夹下是一些加速度传感器，例如：adis16201、kxsd9、lis3l02dq、sca3000等

adc ：
该文件夹下是一些模数转换器，将模拟信号转换成数字信号，例如：ad7192、adt7310（数字温度传感器）等

addac ：
Temperature Sensor 温度传感器，例如：adt7316

cdc ：
电容数字转换，例如：ad7150

dac ：

一些数模转换器，将数字信号转换成模拟信号，例如：ad5064、ad5791（单通道、20位、无缓冲电压输出DAC）等

dds ：
频率扫描仪，频率合成器，例如：ad5930、ad9951等

Documentation ：
iio子系统相关文档说明，相关说明比较详细，说明文档是个好东西……

gyro：
陀螺仪，例如：adis16060（角速度陀螺仪）、adis16260（数字陀螺仪）、adxrs450（角速率陀螺仪）等

impedance-analyzer ：
阻抗测量芯片，只有一个芯片ad5933

imu：
惯性陀螺仪、磁力计、加速度计，例如：adis16400，其中的mpu子目录有些重要的传感器（目前工作中正在使用）
imu
└── mpu：有MPU3050（三轴）、MPU6050（六轴）、MPU9150（整合了MPU6050及AK8975电子罗盘）、MPU6515等

light ：
光学传感器，例如：isl29018、tsl2563等

magnetometer ：
地磁传感器、磁力计传感器，例如：hmc5843、ak8975

meter ：
有功功率和电能计量，例如：ade7759（电能计量数据转换器）、ade7753等

pressure ：
压力传感器，例如：bmp182

resolver ：
旋转变压器/数字转换器，例如：ad2s1200（旋转变压器输出的模拟信号转化为数字信号）等

trigger：

触发器

5、iio子系统架构图：

6、iio子系统功能：

（1）、设备注册和处理

（2）、通过虚拟文件系统（VFS）轮训访问设备

（3）、chrdevs事件

chrdevs事件包括阈值检测器，自由下落检测器和更复杂的动作检测。chrdevs事件的输入，iio为底层硬件触发与用户空间通行提供了通道，chrdevs事件本身已经不仅仅是一个事件的代码和一个时间戳，与chrdevs事件相关联的任何数据必须通过轮询访问。

（4）、硬件环缓冲支持

现在很多传感器芯片上本身就包括 fifo / ring 缓冲，通过sensor自带 fifo / ring 缓冲，可以大大的减少主芯片处理器的负担。

（6）、触发和软件缓冲区（kfifo）支持

在许多数据分析中，触发和软件缓冲区（kfifo）支持就显得非常有用，能够更加高效的捕捉到外部信号数据。这些触发包括（数据准备信号、GPIO线连接到外部系统、处理器周期中断、用户空间访问sysfs中的特定文件等），都会产生触发。

7、iio子系统的内核接口

为各种sensor提供了内核接口

8、iio子系统环形缓冲区（如下图）

iio子系统采用环形缓冲区，环形缓冲区本质是一个数据结构（单一，固定大小，可调并首尾相连），这种结构非常适合缓冲数据流。这些缓冲区通常用来解决生产者消费者问题，在一些应用中，它被设计成生产者会(例如一个ADC)覆盖消费者(例如一个用户空间应用程序)无法暂时处理的过期数据。但是通常这种缓冲会被设置为适当的大小，以使这种情况不会发生。

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