Harmony鸿蒙南向驱动开发-Regulator接口使用

代码与思维2024-04-13 13:32

功能简介

Regulator模块用于控制系统中某些设备的电压/电流供应。在嵌入式系统（尤其是手机）中，控制耗电量很重要，直接影响到电池的续航时间。所以，如果系统中某一个模块暂时不需要使用，就可以通过Regulator关闭其电源供应；或者降低提供给该模块的电压、电流大小。

Regulator接口定义了操作Regulator设备的通用方法集合，包括：

  • Regulator设备句柄获取和销毁。

  • Regulator设备电压、电流的设置。

  • Regulator设备使能和关闭。

  • Regulator设备电压、电流和状态的获取。

基本概念

  • 校准器

    当输入电压和输出负载发生变化时可以通过软件调整，使其能够提供稳定的输出电压。

  • Consumer

    由Regulator供电的设备统称为Consumer， 其可分为静态和动态两类：

    • 静态：不需要改变电压电流，只需要开关电源，通常在bootloader、firmware、kernel board阶段被设置。

    • 动态：根据操作需求改变电压电流。

  • PMIC（Power Management IC）

    电源管理芯片，内含多个电源甚至其他子系统。

运作机制

在HDF框架中，Regulator模块接口适配模式采用统一服务模式（如图1所示），这需要一个设备服务来作为Regulator模块的管理器，统一处理外部访问，这会在配置文件中有所体现。统一服务模式适合于同类型设备对象较多的情况，如Regulator可能同时具备十几个控制器，采用独立服务模式需要配置更多的设备节点，且服务会占据内存资源。相反，采用统一服务模式可以使用一个设备服务作为管理器，统一处理所有同类型对象的外部访问，实现便捷管理和节约资源的目的。

Regulator模块各分层的作用为：

  • 接口层：提供打开设备，操作Regulator，关闭设备的能力。

  • 核心层：主要负责服务绑定、初始化以及释放管理器，并提供添加、删除以及获取Regulator设备的能力。

  • 适配层：由驱动适配者实现与硬件相关的具体功能，如设备的初始化等。

图 1 Regulator统一服务模式结构图

约束与限制

Regulator模块API当前仅支持内核态调用。

使用指导

场景介绍

Regulator主要用于：

  1. 用于控制系统中某些设备的电压/电流供应。

  2. 用于稳压电源的管理。

接口说明

Regulator模块提供的主要接口如表1所示，具体API详见//drivers/hdf_core/framework/include/platform/regulator_if.h。

表 1 Regulator设备API接口说明

接口名 接口描述
DevHandle RegulatorOpen(const char *name) 获取Regulator设备驱动句柄
void RegulatorClose(DevHandle handle) 销毁Regulator设备驱动句柄
int32_t RegulatorEnable(DevHandle handle) 使能Regulator
int32_t RegulatorDisable(DevHandle handle) 禁用Regulator
int32_t RegulatorForceDisable(DevHandle handle) 强制禁用Regulator
int32_t RegulatorSetVoltage(DevHandle handle, uint32_t minUv, uint32_t maxUv) 设置Regulator输出电压
int32_t RegulatorGetVoltage(DevHandle handle, uint32_t *voltage) 获取Regulator输出电压
int32_t RegulatorSetCurrent(DevHandle handle, uint32_t minUa, uint32_t maxUa) 设置Regulator输出电流
int32_t RegulatorGetCurrent(DevHandle handle, uint32_t *regCurrent) 获取Regulator输出电流
int32_t RegulatorGetStatus(DevHandle handle, uint32_t *status) 获取Regulator状态

开发步骤

使用Regulator设备的一般流程如图2所示。

图 2 Regulator设备使用流程图

获取Regulator设备句柄

在操作Regulator设备时，首先要调用RegulatorOpen获取Regulator设备句柄，该函数会返回指定设备名称的Regulator设备句柄。

DevHandle RegulatorOpen(const char *name);

表 2 RegulatorOpen参数和返回值描述

参数 参数描述
name 字符指针，Regulator设备名称
返回值 返回值描述
handle 获取成功返回Regulator设备句柄
NULL 获取失败 
// Regulator设备名称
const char *name = "regulator_virtual_1";
DevHandle handle = NULL;

// 获取Regulator设备句柄
handle = RegulatorOpen(name);
if (handle == NULL) {
    // 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorOpen: open regulator fail.\n");
    return HDF_FAILURE;
}
销毁Regulator设备句柄

关闭Regulator设备，系统释放对应的资源。

void RegulatorClose(DevHandle handle);

表 3 RegulatorClose参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄 
// 销毁Regulator设备句柄
RegulatorClose(handle);
使能

启用Regulator设备。

int32_t RegulatorEnable(DevHandle handle);

表 4 RegulatorEnable参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄
返回值 返回值描述
HDF_SUCCESS 使能Regulator设备成功
负数 使能Regulator设备失败 
int32_t ret;

// 启用Regulator设备
ret = RegulatorEnable(handle);
if (ret != HDF_SUCCESS) {
	// 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorEnable: enable regulator fail, ret:%d\n", ret);
    return ret;
}
禁用

禁用Regulator设备。如果Regulator设备状态为常开，或存在Regulator设备子节点未禁用，则禁用失败。

int32_t RegulatorDisable(DevHandle handle);

表 5 RegulatorDisable参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄
返回值 返回值描述
HDF_SUCCESS 禁用Regulator设备成功
负数 禁用Regulator设备失败 
int32_t ret;

// 禁用Regulator设备
ret = RegulatorDisable(handle);
if (ret != HDF_SUCCESS) {
	// 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorDisable: disable regulator fail, ret:%d\n", ret);
    return ret;
}
强制禁用

强制禁用Regulator设备。无论Regulator设备的状态是常开还是子节点已使能，Regulator设备都会被禁用。

int32_t RegulatorForceDisable(DevHandle handle);

表 6 RegulatorForceDisable参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄
返回值 返回值描述
HDF_SUCCESS 强制禁用Regulator设备成功
负数 强制禁用Regulator设备失败 
int32_t ret;

// 强制禁用Regulator设备
ret = RegulatorForceDisable(handle);
if (ret != HDF_SUCCESS) {
	// 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorForceDisable: force disable regulator fail, ret:%d\n", ret);
    return ret;
}
设置Regulator输出电压范围
int32_t RegulatorSetVoltage(DevHandle handle, uint32_t minUv, uint32_t maxUv);

表 7 RegulatorSetVoltage参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄
minUv uint32_t类型，最小电压
maxUv uint32_t类型，最大电压
返回值 返回值描述
HDF_SUCCESS 设置Regulator输出电压范围成功
负数 设置Regulator输出电压范围失败 
int32_t ret;
int32_t minUv = 0;        // 最小电压为0µV
int32_t maxUv = 20000;    // 最大电压为20000µV

// 设置Regulator电压输出电压范围
ret = RegulatorSetVoltage(handle, minUv, maxUv);
if (ret != HDF_SUCCESS) {
	// 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorSetVoltage: regulator set Voltage fail, ret:%d\n", ret);
    return ret;
}
获取Regulator电压
int32_t RegulatorGetVoltage(DevHandle handle, uint32_t *voltage);

表 8 RegulatorGetVoltage参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄
voltage uint32_t类型指针，待获取的Regulator电压
返回值 返回值描述
HDF_SUCCESS 获取Regulator电压成功
负数 获取Regulator电压失败 
int32_t ret;
uint32_t voltage;

// 获取Regulator电压
ret = RegulatorGetVoltage(handle, &voltage);
if (ret != HDF_SUCCESS) {
	// 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorGetVoltage: regulator get Voltage fail, ret:%d\n", ret);
    return ret;
}
设置Regulator输出电流范围
int32_t RegulatorSetCurrent(DevHandle handle, uint32_t minUa, uint32_t maxUa);

表 9 RegulatorSetCurrent参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄
minUa uint32_t类型，最小电流
maxUa uint32_t类型，最大电流
返回值 返回值描述
HDF_SUCCESS 设置Regulator输出电流范围成功
负数 设置Regulator输出电流范围失败 
int32_t ret;
int32_t minUa = 0;	    // 最小电流为0μA
int32_t maxUa = 200;    // 最大电流为200μA

// 设置Regulator输出电流范围
ret = RegulatorSetCurrent(handle, minUa, maxUa);
if (ret != HDF_SUCCESS) {
	// 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorSetCurrent: regulator set current fail, ret:%d\n", ret);
    return ret;
}
获取Regulator电流
int32_t RegulatorGetCurrent(DevHandle handle, uint32_t *regCurrent);

表 10 RegulatorGetCurrent参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄
regCurrent uint32_t类型指针，待获取的Regulator电流
返回值 返回值描述
HDF_SUCCESS 获取成功
负数 获取失败 
int32_t ret;
uint32_t regCurrent;

// 获取Regulator电流
ret = RegulatorGetCurrent(handle, &regCurrent);
if (ret != HDF_SUCCESS) {
	// 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorGetCurrent: regulator get current fail, ret:%d\n", ret);
    return ret;
}
获取Regulator状态
int32_t RegulatorGetStatus(DevHandle handle, uint32_t *status);

表 11 RegulatorGetStatus参数描述

参数 参数描述
handle DevHandle类型，Regulator设备句柄
status uint32_t类型指针，待获取Regulator状态
返回值 返回值描述
HDF_SUCCESS 获取成功
负数 获取失败 
int32_t ret;
uint32_t status;

// 获取Regulator状态
ret = RegulatorGetStatus(handle, &status);
if (ret != HDF_SUCCESS) {
	// 错误处理
    HDF_LOGE("RegulatorGetStatus: regulator get status fail, ret:%d\n", ret);
    return ret;
}

使用实例

本例拟对Hi3516DV300开发板上Regulator设备进行简单的读取操作。

Regulator设备完整的使用示例如下所示，首先获取Regulator设备句柄，然后使能，设置电压，获取电压、状态，禁用，最后销毁Regulator设备句柄。

void RegulatorTestSample(void)
{
    int32_t ret;
     
    /* Regulator设备名称 */
	const char *name = "regulator_virtual_1";
	DevHandle handle = NULL;

	/* 获取Regulator设备句柄 */
	handle = RegulatorOpen(name);
	if (handle  == NULL) {
    	HDF_LOGE("RegulatorOpen: failed!\n");
        return;
	}

	/* 启用Regulator设备 */
	ret = RegulatorEnable(handle);
	if (ret != 0) {
		HDF_LOGE("RegulatorEnable: failed, ret %d\n", ret);
        goto _ERR;
	}
    
    int32_t minUv = 0;		// 最小电压为0µV
	int32_t maxUv = 20000;  // 最大电压为20000µV

	/* 设置Regulator输出电压范围 */
	ret = RegulatorSetVoltage(handle, minUv, maxUv);
	if (ret != 0) {
		HDF_LOGE("RegulatorSetVoltage: failed, ret %d\n", ret);
        goto _ERR;
	}
    
    uint32_t voltage;

    /* 获取Regulator电压 */
    ret = RegulatorGetVoltage(handle, &voltage);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("RegulatorGetVoltage: failed, ret %d\n", ret);
        goto _ERR;
    }
    
    uint32_t status;

    /* 获取Regulator状态 */
    ret = RegulatorGetStatus(handle, &status);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("RegulatorGetStatus: failed, ret %d\n", ret);
        goto _ERR;
    }

   /* 禁用Regulator设备 */
    ret = RegulatorDisable(handle);
    if (ret != 0) {
        HDF_LOGE("RegulatorDisable: failed, ret %d\n", ret);
        goto _ERR;
    }
    
_ERR:
    /* 销毁Regulator设备句柄 */
    RegulatorClose(handle); 
}

最后

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总结

总的来说，华为鸿蒙不再兼容安卓，对中年程序员来说是一个挑战，也是一个机会。只有积极应对变化，不断学习和提升自己，他们才能在这个变革的时代中立于不败之地。

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