在U-Boot中为RK3588添加SARADC检测：从零到一的硬件识别方案-电子发烧友网

在嵌入式开发中，我们经常需要在系统启动的早期阶段（U-Boot）识别硬件版本或配置。本文将详细介绍如何在U-Boot中为RK3588平台添加SARADC（Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter）检测功能，通过读取ADC电压值来区分不同的硬件版本，并将结果存入环境变量，为后续的启动流程提供依据。

核心思路与应用场景

为什么需要在U-Boot中做ADC检测？

U-Boot作为引导加载程序，运行在操作系统内核之前，拥有极高的硬件访问权限。在这个阶段进行ADC检测，可以实现：

•硬件版本自动识别：通过读取主板上由电阻分压网络决定的ADC引脚电压，U-Boot可以判断出当前硬件的具体型号或版本。

•动态配置加载：根据识别出的硬件版本，U-Boot可以加载不同的设备树（Device Tree）、启动参数或执行特定的初始化脚本，实现“一镜像适配多硬件”的目标。

•故障诊断：检测关键电源电压或传感器状态，在启动早期发现硬件异常。

第一步：配置SARADC设备树(DTS)

要在U-Boot中使用SARADC，首先需要确保其设备树节点已正确配置并启用。

文件路径:u-boot/arch/arm/dts/rk3588-u-boot.dtsi

/* 在 rk3588-u-boot.dtsi 文件中找到并确认 saradc 节点 */&saradc { /*  * u-boot, dm-pre-reloc; 是一个关键属性，  * 它告诉 U-Boot 的驱动模型（Driver Model）  * 在 relocation（重定位）之前就初始化这个设备。  * 因为我们要在 board_init_f 阶段（重定位前）读取ADC，  * 所以必须添加此属性。  */  u-boot, dm-pre-reloc;  status ="okay";};

代码解读:

•&saradc:引用主设备树中定义的saradc节点。

•u-boot, dm-pre-reloc;:核心配置。确保SARADC驱动在U-Boot早期阶段（内存重定位前）就被初始化，这样我们才能在board_init_f或board_init_r中调用其功能。

•status = "okay";:启用这个设备节点。

第二步：编写ADC检测逻辑

接下来，我们在板级初始化文件中添加实际的检测代码。

文件路径:u-boot/arch/arm/mach-rockchip/board.c

/* 在 board.c 文件的合适位置（如 board_init_r 函数之前）添加此函数 */voidsbc_id_detection(void){ /* 1. 定义变量 */ intclosest_level =7;// 默认的最高等级 unsignedintadc_value;// 存储原始ADC读数 (0-4095 for 12-bit) unsignedintvoltage_mv;// 转换后的电压值 (mV) /* 2. 定义电压区间与硬件版本的对应关系 */ /* 这是一个典型的电阻分压网络设计，不同的电阻组合产生不同的电压。   你需要根据自己的硬件原理图来修改这两个数组中的值。 */ constintmin_mv[] = {1640,1430,1220,1000,790, 560, 350, 0}; constintmax_mv[] = {1840,1630,1420,1200,990, 770, 550,250}; /* 3. 读取ADC通道3的值 */ /* "saradc" 是设备树中的节点名，3 是要读取的通道号 */ if(adc_channel_single_shot("saradc",3, &adc_value) ==0) {   /* 4. 将ADC原始值转换为电压值 (mV) */   /*     计算公式：Vout = Vin * (ADC_Value / 2^n)     - Vin (参考电压) = 1800 mV (根据瑞芯微文档)     - n (ADC位数) = 12 bits, 所以 2^12 = 4096    */    voltage_mv = (adc_value *1800) /4095;   /* 5. 根据电压值查找匹配的硬件等级 */   for(inti =0; i < 8; i++) {     if(voltage_mv >= min_mv[i] && voltage_mv <= max_mv[i]) {        closest_level = i;       break;// 找到后立即跳出循环      }    }   /* 6. 将检测结果存入U-Boot环境变量 */   /* 环境变量 SBCID 可以在后续的启动脚本中被读取和使用 */   env_set_ulong("SBCID", closest_level);      /* 调试信息，可以在串口终端看到 */   printf("SARADC: Voltage detected: %d mV, SBCID set to %dn", voltage_mv, closest_level);  }else{   /* 7. 处理ADC读取失败的情况 */   env_set("SBCID","unknown");   printf("SARADC: Failed to read from channel 3. SBCID set to 'unknown'n");  }}/** 将检测函数注册到U-Boot的初始化序列中。* board_init_r 是一个合适的位置，它在设备初始化完成后、* 环境变量初始化后、启动倒计时开始前执行。*/// 注意：具体的注册方式可能因U-Boot版本而异，// 请查阅你所用U-Boot版本的板级文件，找到合适的位置调用 sbc_id_detection();// 例如，在 board_r.c 的某个初始化函数中添加：// sbc_id_detection();

代码解读:

1.adc_channel_single_shot(): U-Boot提供的便捷API，用于单次读取指定ADC设备和通道的值。

2.电压换算:根据瑞芯微手册，SARADC的参考电压Vref为1.8V（1800mV）。代码将12位的ADC读数（范围0-4095）线性换算为实际电压。

3.等级匹配:通过for循环将计算出的电压值与预设的min_mv和max_mv数组进行比较，找到对应的硬件等级closest_level。

4.环境变量:env_set_ulong()将检测到的等级存入名为SBCID的环境变量。这个变量非常关键，后续的启动脚本（如boot.cmd）就可以通过判断SBCID的值来执行不同的操作。

第三步：如何使用检测结果（参考）

检测结果SBCID已存入环境变量，现在你可以在U-Boot的启动脚本中灵活运用它。

文件路径:u-boot/board/rockchip/your_board/your_board.env(或类似的脚本文件)

# 在 U-Boot 启动脚本中，可以这样使用 SBCIDiftest${SBCID}-eq 0;then echo"Detected Board Version A. Loading corresponding Device Tree..."  setenv fdtfile rockchip/rk3588-board-version-a.dtbeliftest${SBCID}-eq 1;then echo"Detected Board Version B. Loading corresponding Device Tree..."  setenv fdtfile rockchip/rk3588-board-version-b.dtbelse echo"Detected unknown board or using default configuration."  setenv fdtfile rockchip/rk3588-board-default.dtbfi# 后续的 bootcmd 会使用 $fdtfile 变量来加载正确的设备树# run bootcmd