android电池（五）：电池充电IC（PM2301）驱动分析篇

分类：S5PXX(三星)linuxandroid 2013-05-24 16:07 6736人阅读评论(4) 收藏举报

关键词：android电池电量计PL2301任务初始化宏power_supply中断线程化

平台信息:
内核：linux2.6/linux3.0
系统：android/android4.0
平台：samsungexynos4210、exynos4412、exynos5250

作者：xubin341719(欢迎转载，请注明作者)

欢迎指正错误，共同学习、共同进步！！

完整驱动代码&规格书下载:MAX17040_PL2301

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android电池（五）：电池充电IC（PM2301）驱动分析篇

android充电这块，有的电源管理芯片内部包含充电管理，如s5pv210上常用的AT8937。我们这次用的max77686没有充电控制这块，所以我们加入一个充电IC来控制，选用PM2301.

一、PM2301和主控、电池的逻辑

如下图所示：

1、蓝色部分：IIC控制接口，这个说得太多了，好多外围器件都是通过IIC控制的，这个一定要熟悉、熟悉、熟烂了，然后可以完成比较多的工作。

2、黄色部分：中断、使能控制脚，CHG_STATUS（IRQ）、DC_IN_INT（WAKE_UP）、PM2301_LP（LPN）、CHARGER_EN(ENN)控制引脚；

IRQ：充电IC的状态，如果有动作通知主控；

WAKE_UP：如果有DC插入，产生中断通知主控；

LPN：

ENN：充电IC使能;

3、PM2301、电池、系统电压的大致逻辑

标号1：系统电压有PM2301提供；

标号2：PM2301给电池充电；

标号3：系统电压有电池提供；

标号：1和标号：3不同时提供电压给系统，中间有一个MOS管切换；分两种情况：

（1）、不插充电器时，有电池提供电压给系统，走通道标号：3给系统供电；

（2）、插入DC后，系统侦测到DC插入，把3的通道关闭，打开1给系统供电，同时有2给电池充电；

二、PM2301硬件电路

如下所示：

Q5这个MOS管，就是控制系统供电的，没有充电时，VBATT有VBAT+提供，充电时，VBATT有SENSE_COMM提供。

控制脚对应主控的引脚：

IIC	IICID为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)

下图为PM2301的参考电路解法，同样看到P1控制VSYSTEM电源部分的切换控制。

下图为整个电池充电的过程控制：

Tricklemode、Constantcurrentmode(CCmodeorfastchargemode)、Constantvoltagemode(CVmode)、Endofchargefeature

三、PL2301驱动部分

PL2301的硬件、工作原理做简单的解释，接下来我们分析驱动程序：

驱动用到知识点：

IIC的注册；

任务初始化宏（在上一篇我们简单提过）；

中断线程化；

1、IIC的注册

这个和上一篇所说的电量计相似；

（1）、pm2301驱动部分

[cpp] view plain copy

staticconststructi2c_device_idpm2301_id[]={
{"pm2301",0},
{}
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c,pm2301_id);
staticstructi2c_driverpm2301_i2c_driver={
.driver={
.name="pm2301",
},
.probe=pm2301_probe,
.remove=__devexit_p(pm2301_remove),
.suspend=pm2301_suspend,
.resume=pm2301_resume,
.id_table=pm2301_id,
};
staticint__initpm2301_init(void)
{
printk(KERN_INFO"pm2301_init!!\n");
returni2c_add_driver(&pm2301_i2c_driver);
}
module_init(pm2301_init);

（2）、平台驱动部分

arch/arm/mach-exynos/mach-smdk4x12.c

[cpp] view plain copy

staticstructi2c_board_infoi2c_devs1[]__initdata={
…………
#ifdefCONFIG_CHARGER_PM2301
{
I2C_BOARD_INFO("pm2301",0x2c),
.platform_data=&pm2301_platform_data,
},
#endif
…………
};

下图就是我们IIC驱动注册生成的文件；

/sys/bus/i2c/drivers/pm2301

2、关于：pm2301_platform_data这个结构体

[cpp] view plain copy

staticstructpm2301_platform_datapm2301_platform_data={
.hw_init=pm2301_hw_init,//（1）、硬件接口初始化化；
.gpio_lpn=GPIO_PM2301_LP,//（2）、结构体初始化；
.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

[cpp] view plain copy

staticintpm2301_hw_init(void)
{
printk("pm2301_hw_init!!\n");
if(gpio_request(GPIO_CHARGER_ONLINE,"GPIO_CHARGER_ONLINE")){
printk(KERN_ERR"%s:GPIO_CHARGER_ONLINErequestporterror!\n",__func__);
gotoerr_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_STATUSrequestporterror!\n",__func__);
gotoerr_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_ENABLErequestporterror!\n",__func__);
gotoerr_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_LPrequestporterror!\n",__func__);
gotoerr_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);
}
return1;
err_gpio_failed:
return0;
}

（2）、结构体初始化

Include/linux/pm2301_charger.h

[cpp] view plain copy

#defineGPIO_CHARGER_ONLINEEXYNOS4_GPX0(7)//对应控制脚的主控接口
#defineGPIO_CHARGER_STATUSEXYNOS4_GPX1(3)
#defineGPIO_CHARGER_ENABLEEXYNOS4_GPL2(0)
#defineGPIO_PM2301_LPEXYNOS4_GPX1(7)
structpm2301_platform_data{
int(*hw_init)(void);
intgpio_enn;
intgpio_wakeup;
intgpio_irq;
intgpio_lpn;
};
externintpm2301_get_online(void);
externintpm2301_get_status(void);

3、probe函数分析

如果你是初学者，建议多看程序，你会发现，其实驱动程序的格式大多都是相同的，如这个IIC器件的，队列、定时器之类的东西。

[cpp] view plain copy

staticint__devinitpm2301_probe(structi2c_client*client,
conststructi2c_device_id*id)
{
structi2c_adapter*adapter=to_i2c_adapter(client->dev.parent);
structpm2301_chip*chip;
intret;
printk(KERN_INFO"PM2301probe!!\n");
//（1）、前面这部分是对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);
/*HardwareInitforPM2301*/
if(chip->pdata->hw_init&&!(chip->pdata->hw_init())){
dev_err(&client->dev,"hardwareinitialfailed.\n");
gotoerr_hw_failed;
}
mutex_init(&i2c_lock);
//（2）、初始化两个队列
INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work_online,pm2301_online_work);
INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work_status,pm2301_ststus_work);
//（3）、中断线程化
chip->irq_online=gpio_to_irq(chip->pdata->gpio_wakeup);
chip->irq_status=gpio_to_irq(chip->pdata->gpio_irq);
/*RequestIRQforPM2301*/
ret=request_threaded_irq(chip->irq_online,
NULL,pm2301_dcin,
IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING,
"PM2301DCIN",chip);
if(ret){
printk(KERN_ERR"Cannotrequestirq%dforDC(%d)\n",
chip->irq_online,ret);
gotoerr_hw_failed;
}
#ifdefPM2301_REPORT_STATUS_BY_IRQ
ret=request_threaded_irq(chip->irq_status,
NULL,pm2301_status,
IRQF_TRIGGER_FALLING,
"PM2301STATUS",chip);
if(ret){
printk(KERN_ERR"Cannotrequestirq%dforCHARGESTATUS(%d)\n",
chip->irq_status,ret);
gotoerr_hw_failed;
}
#endif
charger_initial=1;
g_has_charged=0;
g_has_charging_full_or_stop=0;
#ifdefPM2301_REPORT_STATUS_BY_IRQ
/*Setwakeupsourceforonlinepin*/
irq_set_irq_wake(chip->irq_status,1);
#endif
/*Setwakeupsourceforonlinepin*/
irq_set_irq_wake(chip->irq_online,1);
/*InitdefaultinterruptrouteforPM2301*/
pm2301_reg_init(chip->client);
/*Initonline&statusvalue*/
chip->online=pm2301_charger_online(chip);
g_pm2301_online=chip->online;/*Synctoglobal*/
pm2301_charger_enable(chip->client,chip->online);
pm2301_charger_status(chip);
printk(KERN_INFO"PM2301probesuccess!!\n");
return0;
err_hw_failed:
dev_err(&client->dev,"failed:powersupplyregister\n");
i2c_set_clientdata(client,NULL);
kfree(chip);
returnret;
}

(1)、前面这部分是对IIC的初始化

这部分就不再多说了，搞来搞去都是这个老样子；

(2)、任务初始化宏

[cpp] view plain copy

INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work_online,pm2301_online_work);
INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work_status,pm2301_ststus_work);

把pm2301_online_work加入队列chip->work_online,pm2301_ststus_work加入chip->work_status队列。

(3)、中断线程化request_threaded_irq

为什么要提出中断线程化?
在Linux中，中断具有最高的优先级。不论在任何时刻，只要产生中断事件，内核将立即执行相应的中断处理程序，等到所有挂起的中断和软中断处理完毕后才能执行正常的任务，因此有可能造成实时任务得不到及时的处理。中断线程化之后，中断将作为内核线程运行而且被赋予不同的实时优先级，实时任务可以有比中断线程更高的优先级。这样，具有最高优先级的实时任务就能得到优先处理，即使在严重负载下仍有实时性保证。但是,并不是所有的中断都可以被线程化，比如时钟中断，主要用来维护系统时间以及定时器等，其中定时器是操作系统的脉搏，一旦被线程化，就有可能被挂起，这样后果将不堪设想，所以不应当被线程化。

看下我们程序中如何把中断线程化的：

[cpp] view plain copy

chip->irq_online=gpio_to_irq(chip->pdata->gpio_wakeup);
chip->irq_status=gpio_to_irq(chip->pdata->gpio_irq);

看到这里是否想起：

[cpp] view plain copy

staticstructpm2301_platform_datapm2301_platform_data={
　　　　………………
.gpio_lpn=GPIO_PM2301_LP,
.gpio_irq=GPIO_CHARGER_STATUS,
.gpio_enn=GPIO_CHARGER_ENABLE,
.gpio_wakeup=GPIO_CHARGER_ONLINE,
};
#defineGPIO_CHARGER_ONLINEEXYNOS4_GPX0(7)
#defineGPIO_CHARGER_STATUSEXYNOS4_GPX1(3)
#defineGPIO_CHARGER_ENABLEEXYNOS4_GPL2(0)
#defineGPIO_PM2301_LPEXYNOS4_GPX1(7)

感觉申请个中断脚，这样有点费劲呀；

中断线程化：

[cpp] view plain copy

/*RequestIRQforPM2301*/
ret=request_threaded_irq(chip->irq_online,
NULL,pm2301_dcin,
IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING,
"PM2301DCIN",chip);

当有插入DC中断出发时调用：

[cpp] view plain copy

staticirqreturn_tpm2301_dcin(intirq,void*_data)
{
structpm2301_chip*chip=_data;
schedule_delayed_work(&chip->work_online,PM2301_DELAY);
returnIRQ_HANDLED;
}

Pm2301_dcin调度队列：chip->work_online执行：pm2301_online_work函数

[cpp] view plain copy

staticvoidpm2301_online_work(structwork_struct*work)
{
structpm2301_chip*chip;
chip=container_of(work,structpm2301_chip,work_online.work);
intnew_online=pm2301_charger_online(chip);
if(chip->online!=new_online){
chip->online=new_online;
g_pm2301_online=chip->online;/*Synctoglobal*/
pm2301_charger_enable(chip->client,chip->online);//①、初始化充电IC；
#ifdefPM2301_REPORT_STATUS_BY_IRQ
/*Toavoidstatuspinkeeplow*/
schedule_delayed_work(&chip->work_status,1000);
#endif
#ifdefined(CONFIG_BATTERY_MAX17040)
TriggerGasgaugeUpdate();//②、把DC状态更新到max17040;
#endif
}
}

①、初始化电IC

这里面主要是写一些寄存器

[cpp] view plain copy

staticvoidpm2301_charger_enable(structi2c_client*client,intonline)
{
if(online){/*EnabledCharging*/
intbatt_capacity=0;
batt_capacity=GetGasgaugeCapacity();
/*Don'tstartchargingifbatterycapacityabove95%whenDCplugin*/
if(0){
//if(batt_capacity>=95){
pm2301_write_reg(client,0x01,0x02);
pm2301_write_reg(client,0x26,0x00);/*alwayskeeptheregisterto0*/
}else{
pm2301_write_reg(client,0x00,0x01);/*forceresumeofcharging*/
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:3.6VChPrechVoltLevel:2.9V*/
pm2301_write_reg(client,0x07,0x1E);/*ChVoltLevel:4.25V*/
pm2301_write_reg(client,0x26,0x00);/*alwayskeeptheregisterto0*/
}
g_has_charged=1;
}else{/*DisableCharging*/
pm2301_write_reg(client,0x01,0x02);
pm2301_write_reg(client,0x26,0x00);/*alwayskeeptheregisterto0*/
g_has_charged=0;
}
}

②、把DC状态更新到max17040

[cpp] view plain copy

TriggerGasgaugeUpdate()

插入DC这部流程如下：

android电池（五）：电池充电IC（PM2301）驱动分析篇_第6张图片

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