SARADC模数转换—【万物智能之开源鸿蒙OpenHarmony系统实战开发系列教程】

PWM 会出波形了。今天把电压变成数字。板上这组转换器也被用户键用了两路，读数前先认准设备名字。

往外部端子灌 2 V，页面上的毫伏数不动。第一反应是「ADC 坏了」。打开 IIO，读的却是 iio:device0/in_voltage0_raw。device0 的名字是 ad9833，那是波形芯片抢走的编号，根本没有 in_voltage*。SARADC 的名字是 fe720000.saradc ，运行时多半是 iio:device1 。通道 0/1 还被板载 KEY3/KEY4 占用。外部端子是 VIN2～VIN7 ，对应 in_voltage2_raw ... in_voltage7_raw。

前端不是把 ±5 V 直灌进 SoC。端子先经过运放和分压，缩到 SARADC 的 0～1.8 V。你在页面上读到的是 脚上的 raw，不是端子上的伏特。2 V 灌进去不会显示 2000。要两点标定。

产品 rk3568_evb：

bash 复制代码

device/board/rk/rk3568_evb/kernel/rk3568-evb-linux.dts

官方连线图：信号、地、参考。这块板参考是 vcca_1v8，不是 3.3 V。流程图：打开设备 → 选通道 → 读 raw → 换算。开源鸿蒙用户态走 IIO sysfs，不走 HDF ADC 那套，除非你另外配了 HCS。两边不要同时绑同一颗 SARADC。

1. 通道怎么分

RK3568 SARADC：10 bit（有的镜像报 12 bit，以 in_voltage_scale 为准），8 通道，控制器 saradc@fe720000。

通道	sysfs	接到哪
0	in_voltage0_raw	KEY3，VIN0
1	in_voltage1_raw	KEY4，VIN1
2～7	in_voltage2_raw ... 7	外部端子 ADCINB0～5，经运放

按 KEY3，通道 0 的 raw 掉到接近 0------说明你找对了 SARADC 这颗 IIO。不要用通道 0/1 当外部电压输入，按键会乱报，外部端子也不会变。

bash 复制代码

hdc shell "cat /sys/bus/iio/devices/iio:device*/name"

典型：

bash 复制代码

ad9833
fe720000.saradc
max30100
hdc1080
veml6040
mlx90614
adc_linux_virtual_iio_driver

按名字找：

bash 复制代码

for d in /sys/bus/iio/devices/iio:device*; do
    echo -n "$d "
    cat $d/name
done

name 含 saradc 或等于 fe720000.saradc 的那颗，才读 in_voltageN_raw。

bash 复制代码

hdc shell "cat /sys/bus/iio/devices/iio:device1/in_voltage_scale"
hdc shell "cat /sys/bus/iio/devices/iio:device1/in_voltage2_raw"

脚电压 mV ≈ raw × scale。1.8 V / 1024 ≈ 1.76 mV/LSB。满量程 raw≈1023 对应约 1800 mV。超了削顶，一直 1023 不是「2 V 读成了 1023 毫伏」，是已经顶格。

2. 前端运放：±5 V 进端子，1.8 V 进芯片

外部六路经过两块运放（常见 TLC2274 一类，0.8 V 偏置 + 电阻分压，独立 3.3 V 给模拟前端）。端子允许大约 ±5 V（以原理图耐压为准），缩到 SARADC 脚的 0～1.8 V。

bash 复制代码

端子 VIN  (±5 V)
    │  分压 + 0.8 V 偏置
    ▼
运放
    │  0～1.8 V
    ▼
SARADC VIN2～VIN7
    │  raw 0～1023
    ▼
sysfs in_voltageN_raw

负电压也能采：偏置让 0 V 端子落在 raw 中间附近，负端往下、正端往上。不要用「raw=0 就是 0 V」去套端子。

两点标定（推荐）：

端子接地，记 raw0、脚电压 V0 = raw0 × scale
端子接已知 Vref（例如 2.500 V 基准），记 raw1、V1
增益 g = (2.500 - 0) / (V1 - V0)，偏置 b = 0 - V0 × g
之后端子电压 ≈ (raw × scale) × g + b

应用里把 g、b 做成可填系数，不要写死在固件里。换模块、换电阻，系数就变。

前端没工作的症状：通道 2～7 全是同一个值，扫 0～5 V 都不动。查运放供电（丝印附近 3.3 V）、0.8 V 基准、端子有没有接到你以为的那一路。通道 0/1 会跟着 KEY3/KEY4 动，那只说明 SARADC 本身活着。

设备树：

bash 复制代码

&saradc {
    status = "okay";
    vref-supply = <&vcca_1v8>;
};

内核 CONFIG_ROCKCHIP_SARADC=y、CONFIG_IIO=y。公版 adc_keys 挂通道 0，板载按键那篇已经把它 disabled。这里不要再打开。

3. 和波形芯片回环

没有示波器时，把 AD9833 的模拟输出接到某一路外部 ADC（不要接到通道 0/1）。使能正弦 1 kHz，raw 会在偏置附近晃。enable=0 之后交流分量下去，留下运放的直流偏置（常见大约 0.8 V 对应的 raw）。

采样率：sysfs 一次 cat 只有一个点，不是示波器。1 kHz 正弦用 shell 循环读，只能看见乱跳的数，不能还原波形。验收标准是「enable 前后 raw 的峰峰值明显不同」，不是画出漂亮的正弦。要画图，用下面的 C 尽量快地采几百个点，再在主机上画。

量错座：波形座和 ADC 端子是两排。黑表笔 AGND。交流大约零点几伏峰峰值，万用表 AC 档大约 0.15～0.2 V RMS 是有输出；DC 档看到偏置是正常的。

4. 完整 C：按名字找 SARADC，打 raw

bash 复制代码

/* saradc_dump.c
 * armv7-unknown-linux-ohos-clang --target=arm-linux-ohos \
 *   --sysroot=${OHOS_NATIVE}/sysroot \
 *   -o saradc_dump saradc_dump.c \
 *   -Wl,--dynamic-linker=/system/lib/ld-musl-arm.so.1
 *
 * ./saradc_dump           # 打 ch0..7 一次
 * ./saradc_dump 4 200     # 通道 4，采 200 点
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <dirent.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

static int read_int(const char *path, int *out)
{
    char buf[64];
    int fd = open(path, O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        return -1;
    }
    int n = (int)read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);
    close(fd);
    if (n <= 0) {
        return -1;
    }
    buf[n] = 0;
    *out = atoi(buf);
    return 0;
}

static int find_saradc(char *out, int len)
{
    DIR *d = opendir("/sys/bus/iio/devices");
    struct dirent *e;
    if (!d) {
        return -1;
    }
    while ((e = readdir(d)) != NULL) {
        char p[256], name[64];
        int fd, n;
        if (strncmp(e->d_name, "iio:device", 10) != 0) {
            continue;
        }
        snprintf(p, sizeof(p), "/sys/bus/iio/devices/%s/name", e->d_name);
        fd = open(p, O_RDONLY);
        if (fd < 0) {
            continue;
        }
        n = (int)read(fd, name, sizeof(name) - 1);
        close(fd);
        if (n <= 0) {
            continue;
        }
        name[n] = 0;
        if (strstr(name, "saradc")) {
            snprintf(out, len, "/sys/bus/iio/devices/%s", e->d_name);
            closedir(d);
            return 0;
        }
    }
    closedir(d);
    return -1;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    char base[256], p[300];
    int ch, n, i, raw;
    if (find_saradc(base, sizeof(base)) < 0) {
        fprintf(stderr, "没有 saradc。查 &saradc 和名字 fe720000.saradc\n");
        return 1;
    }
    printf("IIO %s\n", base);

    if (argc < 2) {
        for (ch = 0; ch < 8; ch++) {
            snprintf(p, sizeof(p), "%s/in_voltage%d_raw", base, ch);
            if (read_int(p, &raw) == 0) {
                printf("ch%d raw=%d%s\n", ch, raw,
                       (ch <= 1) ? "  (KEY)" : "  (外部)");
            } else {
                printf("ch%d 读失败\n", ch);
            }
        }
        printf("外部看 ch2..7。灌电压时 ch0/1 会跟着按键跳，不是端子。\n");
        return 0;
    }
    ch = atoi(argv[1]);
    n = (argc > 2) ? atoi(argv[2]) : 100;
    snprintf(p, sizeof(p), "%s/in_voltage%d_raw", base, ch);
    for (i = 0; i < n; i++) {
        if (read_int(p, &raw) < 0) {
            perror(p);
            return 2;
        }
        printf("%d\n", raw);
    }
    return 0;
}

把 200 个点拷回主机画散点，比在板上用 shell 循环 cat 干净。

5. ArkTS：标定系数放页面上

bash 复制代码

import evbio from 'libevbio.so';

@Entry
@Component
struct SarAdc {
  @State ch: number = 2;
  @State raw: number = -1;
  @State mv: string = '';
  @State vin: string = '';
  @State log: string = '按名字找 saradc，不要写死 device0';
  @State gain: string = '1';
  @State offset: string = '0';
  private base: string = '';
  private timer: number = -1;
  private scale: number = 1.76;

  build() {
    Column() {
      Text('SARADC VIN2～7').fontSize(22).fontWeight(FontWeight.Bold)
      Row() {
        ForEach([2, 3, 4, 5, 6, 7], (c: number) => {
          Button('ch' + c.toString())
            .onClick(() => { this.ch = c; })
            .margin(4)
        })
      }
      Text('raw ' + this.raw.toString() + '  脚 ' + this.mv + ' mV').margin({ top: 8 })
      Text('端子(标定后) ' + this.vin + ' V').fontSize(20)
      Row() {
        Text('gain').margin(4)
        TextInput({ text: this.gain }).width(80).onChange((v: string) => { this.gain = v; })
        Text('offset').margin(4)
        TextInput({ text: this.offset }).width(80).onChange((v: string) => { this.offset = v; })
      }.margin({ top: 8 })
      Text(this.log).fontSize(14).margin({ top: 8 })
    }.padding(16)
  }

  aboutToAppear() {
    this.base = evbio.findIio('saradc');
    if (this.base.length === 0) {
      this.log = '没有 fe720000.saradc。device0 若是 ad9833，那是波形芯片';
      return;
    }
    let s: string = evbio.readText(this.base + '/in_voltage_scale');
    let sc: number = parseFloat(s);
    if (sc > 0) {
      this.scale = sc;
    }
    this.log = this.base + ' scale=' + this.scale.toString();
    this.timer = setInterval(() => { this.tick(); }, 200);
  }

  tick() {
    let t: string = evbio.readText(this.base + '/in_voltage' + this.ch.toString() + '_raw');
    this.raw = parseInt(t, 10);
    if (isNaN(this.raw)) {
      return;
    }
    let pin: number = this.raw * this.scale;
    this.mv = pin.toFixed(1);
    let g: number = parseFloat(this.gain);
    let o: number = parseFloat(this.offset);
    if (isNaN(g)) { g = 1; }
    if (isNaN(o)) { o = 0; }
    this.vin = (pin / 1000.0 * g + o).toFixed(3);
  }

  aboutToDisappear() {
    if (this.timer >= 0) {
      clearInterval(this.timer);
    }
  }
}

HAP 读 sysfs 要 chmod in_voltage*_raw 和 name、in_voltage_scale。

通道 0/1 可以在诊断页只读显示「KEY3/KEY4」，不要标成「外部 1、外部 2」。

6. 现象对照

现象	原因	处理
device0 没有 in_voltage	device0 是 ad9833	按 name=saradc 找，多半 device1
灌 2 V raw 不变	读的 ch0/1，或前端没电	改 ch2～7；量运放 3.3 V
raw 一直满量程	端子超过 1.8 V 映射后削顶	降电压或看分压
显示 2000 mV	把 raw 当毫伏，或没标定	raw×scale 是脚电压；端子要增益
负电压 raw 不翻	没把偏置算进去	两点标定
回环不晃	接到 KEY 通道或波形没 enable	外部通道 + AD9833 enable=1
KEY3 乱报	外部信号灌进 VIN0	外部只用 2～7

bash 复制代码

flowchart TD
  A[灌电压 raw 不动] --> B{name 是 saradc?}
  B -->|否, ad9833| C[换设备, 按名字找]
  B -->|是| D{通道是 2..7?}
  D -->|0/1| E[那是 KEY3/KEY4]
  D -->|是| F{ch2-7 全不变?}
  F -->|是| G[运放供电 / 0.8V 基准 / 端子]
  F -->|只有满量程| H[削顶, 降电压]

SARADC 叫 fe720000.saradc，编号常是 iio:device1。外部走通道 2～7，前端运放把 ±5 V 缩到 0～1.8 V。C 和 ArkTS 都读 raw，端子伏特靠两点标定。波形芯片可以回环，当没有示波器时的活证据。

读 raw 是第一件事。换算、标定、回环都排在名字找对之后。

系列第 29 篇　·　芯片：瑞芯微 RK3568　·　OpenHarmony 4.1（API 11）　·　Linux 5.10