基于iTop4412的FM收音机系统设计(一)

说明：第一版架构为：APP+JNI(NDK)+Driver(linux)，优点是开发简单，周期短，也作为自己的毕业设计

　　　现在更新第二版，FM服务完全植入Android系统中，成为系统服务，架构为：APP+Frameworks+JNI+HAL+Driver

整个系统设计，大致分为三篇文章介绍完毕，包括：

一、驱动设计篇

二、系统API接口篇

三、APP功能实现篇

---------------------------------------------------（一）驱动设计篇-----------------------------------------------------------------

在前面介绍过iTop4412的字符驱动的编写方法，所以这里不详细介绍驱动的编写流程了，附上传送门：http://www.cnblogs.com/pngcui/p/4766504.html

FM调频收音机芯片这里使用的是TEA5767HN模块，使用I2C进行通信，所以我们第一步肯定就是找到芯片的datasheet，找到芯片的设备地址，即0xC0

同时需要在datasheet中找到I2C的通信协议

这里需要注意的是，标准的I2C协议并没有这么简洁，不过该datasheet中这么写了，那么我们就根据他来写代码吧

附上标准的I2C通信协议：

　　写操作：START+器件地址+ACK+写寄存器地址+ACK+写数据+ACK+STOP

　　读操作：START+(器件地址+写标志位)+ACK+写寄存器地址+ACK+(器件地址+读标志位)+ACK+读数据+STOP

　　START信号：当SCL为高期间，SDA由高到低的跳变

　　STOP信号： 当SCL为高期间，SDA由低到高的跳变

有了I2C的通信协议，我们接下来就需要选取开发板的pin脚，去连接TEA5767HN芯片了。

由于板子上camera接口没有被占用，所以我们在原理图上找到camrea接口，即j27

我这里选取了CAM_HREF脚与CAM_PCLK脚分别作为I2C的SDA与SCL线，接下来我们需要到kernel的gpio的配置文件中找到这两个引脚的定义

    { EXYNOS4212_GPJ0(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_D6 by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ0(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_D7 by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ0(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_PCLK by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ0(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_D1 by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ0(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_D2 by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ0(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_D4 by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ0(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_D3 by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ0(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_VSYNC by pngcui
 
    { EXYNOS4212_GPJ1(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //I2C_SCL7 by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ1(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM2M_RST by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ1(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //CAM_HREF by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ1(),  S3C_GPIO_SLP_OUT0,    S3C_GPIO_PULL_NONE},    //I2C_SDA7 by pngcui
    { EXYNOS4212_GPJ1(),  S3C_GPIO_SLP_INPUT,    S3C_GPIO_PULL_DOWN},    //NC-CAM2M_PWDN low=0v high=0.3v bu pngcui

　　 这里需要注意的是，里面的注释与板子上的引脚是对应不起来的，所以最好还是事先写个测试程序，再使用万用表测试一下，引脚是否对应上了。

到这里，我们就可以使用gpio_set_value函数去控制I2C的两根线了，接下来，就是正式的驱动程序的编写了！！！

1.在平台文件中配置设备信息

　　参考：http://www.cnblogs.com/pngcui/p/4766504.html

2.注册驱动信息

 struct platform_driver tea5767_driver = {
     .probe = tea5767_probe,
     .remove = tea5767_remove,
     .shutdown = tea5767_shutdown,
     .suspend  = tea5767_suspend,
     .resume = tea5767_resume,
     .driver = {
         .name = DRIVER_NAME,
         .owner = THIS_MODULE,
     }
 };
 
 /* init the driver */
 static int __init tea5767_init(){
 
     int err;
 
     printk("tea5767   init   start...\n");
 
     err = platform_driver_register(&tea5767_driver);
 
     printk("state is %d\n\n",err);
 
     return ;
 }
 
 /* cleanup the driver */
 static void __exit tea5767_exit(){
 
     int i;
 
     printk("tea5767  exit ..and free gpio\n");
     gpio_free(SCL);
     gpio_free(SDA);
 
     platform_driver_unregister(&tea5767_driver);
 }
 
 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
 MODULE_AUTHOR("PNGCUI");
 
 module_init(tea5767_init);
 module_exit(tea5767_exit);

　　注：include/linux/init.h中说明了驱动函数的加载顺序，附详细说明链接：http://blog.csdn.net/maopig/article/details/7375933

3.当平台文件中的配置的name与驱动中的name匹配成功之后，会自动进入驱动程序的probe函数中

 static int tea5767_probe(struct platform_device *pdv){
     int ret,i;
     printk("tea5767_probe start..\n");
 
     pll = default_pll;
 
     for(i=; i<GPIO_NUM; i++){
 
         ret = gpio_request(tea5767_gpios[i], "tea5767");
         if (ret < ) {
             printk("%s: request GPIO %d for tea5767 failed, ret = %d\n", DEVICE_NAME,i, ret);
             goto exit;
         }
         else{
             printk("%s: request GPIO %d for tea5767 success, ret = %d\n", DEVICE_NAME,i, ret);
             s3c_gpio_cfgpin(tea5767_gpios[i], S3C_GPIO_OUTPUT);
             gpio_set_value(tea5767_gpios[i], );
             //gpio_free(tea5767_gpios[i]);
         }
 
     }
 
     //使能芯片
     //mute=1&stby=1
     write_data[]=0xac;
     write_data[]=0x7a;
     write_data[]=0xd0;
     write_data[]=0x57;
     write_data[]=0x00;
 
     tea5767_write();
     tea5767_read();
 
     //初始化芯片
     //设置为mute=1&freq=87400&stby=0
     write_data[]=0xa9;
     write_data[]=0x9d;
     write_data[]=0xa0;
     write_data[]=0x17;
     write_data[]=0x00;
     tea5767_write();
     tea5767_read();
 
     ret = misc_register(&tea5767_dev);
     if(ret<)
     {
         printk("tea5767:register device failed!\n");
         goto exit;
     }
 
     return ;
 
 exit:
     misc_deregister(&tea5767_dev);
     return ret;
 }

在这个函数中，可以进行一些初始化芯片的操作，使能芯片等，这里又需要查看芯片的datasheet中具体寄存器代表的含义了

写模式：

读模式：

这里我总结在这里：

/*
*读入数据5byte
-----------8---------------4------------------2-----------------1------------|----8----------------4---------------2--------------------1----
*1st byte：MUTE(静音=1)    SM(自动搜索=1)     PLL13             PLL12         -|-   PLL11            PLL10            PLL9               PLL8
*2nd byte：PLL7           PLL6               PLL5              PLL4        -|—   PLL3             PLL2             PLL1                PLL0
*3rd byte：SUD(SearchUp=1) SSL1(Search stop) SSL0(Search stop) HLSI(LO)    -|-   MS(单声道=1)     MR(右声道静音=1) ML(左声道静音=1)      SWP1(端口1为高=1)
*4th byte：SWP2(端口2为高=1) STBY(待机=1)    BL(US/Europe=0)   XTAL(时钟频率) -|- SMUTE(soft mute) HCC(High Cut) SNC(立体音噪音消除1) SI(SWPORT1做ready flag 为1)
*5th byte：PLLREF(时钟频率)  DTC(de-emphasis time) -              -         -|-   -                -                -                -
*/
 
/*
*读出数据5byte
-----------8-----------------4------------------2-----------------1----------|----8----------------4---------------2-----------------1------
*1st byte：RF(发现电台=1)    BLF(搜索到头=1)    PLL13             PLL12       -|-   PLL11            PLL10            PLL9             PLL8
*2nd byte：PLL7              PLL6             PLL5              PLL4        -|—   PLL3             PLL2             PLL1             PLL0
*3rd byte：STEREO(立体声=1)  IF6(中频计数结果)   IF5(同前)         IF4(同前)    -|-   IF3(同前)        IF2(同前)        IF1(同前)        IF0(同前)
*4th byte：LEV3(信号ADC)     LEV2(同前)         LEV1(同前)        LEV0(同前)  -|-   CI3(芯片标记)     CI2(同前)        CI1(同前)        0
*5th byte：0                   0                0               0           -|-   0                0                0               0
*/

　　更具体的说明可以查找芯片的datasheet。

4.最后就可以使用ioctl接口进行具体功能的实现了

 static int tea5767_ioctl( struct file *files, int cmd, int arg){
     int ret;
     printk("Hello tea5767   and  cmd is %d,arg is %d\n",cmd,arg);
 
     switch(cmd){
 
         //打开静音
         case OPENMUTE:
             openMute();
             break;
 
         //关闭静音
         case CLOSEMUTE:
             closeMute();
             break;
 
         //手动搜索
         case Search:
             search(arg);
             break;
 
         //自动搜索
         case AutoSearch:
             return auto_search(arg,);
             //break;
         //获取信号强度
         case ADC:
             return getADC();
 
         //获取当前频道
         case FREQ:
             get_frequency();
             return Frequency_Read;
 
         //设置频道
         case SETFREQ:
             return setFreq(arg);
             //break;
 
         //待机，静音模式
         case SHUTDOWN:
             setShutDown();
             break;
 
         default:
             printk("default--cmd=%d,arg=%d\n",cmd,arg);
             //test(cmd,arg);
             //break;
             return -;
     }
 
     return ;
 }

5.附上完整的驱动测试程序

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>
 
 #define MAXC 10
 
 main()
 {
     int fd;
     char state[MAXC],cmd[MAXC];
     char drv[] = "/dev/tea5767";
 
     if((fd = open(drv, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY))<)
         printf("open %s failed\n",drv);
     else{
         while(){
 
             printf("Input cmd state: ");
             scanf("%s %s",cmd,state);
             printf("Your Input :cmd = %d,state=%d\n",atoi(cmd),atoi(state));
             if(atoi(state) <  || atoi(cmd) < )
                 break;
             ioctl(fd,atoi(cmd),atoi(state));            
 
         }
     }
     return ;
 }

驱动篇大致介绍到这，后续会进行优化，欢迎大家指出错误与不足指出，非常感谢~~

完整工程代码下载：

https://github.com/pngcui/FM-radio