adc芯片需要选通通道如何操作

liutao · 2026 年2 月 4 日 06:43

问题描述

目前i2c7上挂了adc芯片，但是adc有4个通道，每次读数据时需要先选通一个通道，然后去寄存器读值，4个通道对应了4个电压，需要配置成4个传感器，这种取值需要怎么配置呢？

环境信息

软件版本：OpenUBMC2509

重现步骤

举例，手工操作读adc的值时，配置第0通道时，需要做如下操作

i2ctransfer 7 w3@0x48 0x01 0x44 0x83

i2ctransfer 7 w1@0x48 0x00 r2

手工操作读adc的值时，配置第1通道时，需要做如下操作

i2ctransfer 7 w3@0x48 0x01 0x54 0x83

i2ctransfer 7 w1@0x48 0x00 r2

请问这种场景需要如何配置呢?谢谢

ubmc_assistant · 2026 年2 月 4 日 06:47

答案内容由AI生成，仅供参考：

总结

步骤	操作
1	定义 ADC 芯片对象（`Chip_Adc_Mux`）挂接在 `I2c_7` 上
2	为每个通道创建 `Accessor_WriteThenRead` 类型的 `Scanner`
3	在 `WriteData` 中填入选通该通道的命令序列
4	设置 `ReadOffset` 和 `ReadSize` 获取数据
5	（可选）通过 `ThresholdSensor` + `ReadingTransform` 显示实际电压
6	使用 `busctl` 或 `mdbctl` 调试验证通信流程

结论：您无需手动操作 i2ctransfer，只需按上述方式在 CSR 中配置 Accessor_WriteThenRead 类型的 Scanner，即可实现“自动选通通道 + 读取数据”的完整流程。

点击此处查看详细分析解答

ADC 多通道选通及传感器配置指南

针对您提出的 ADC 芯片需要通过写命令选通通道后再读取对应电压值 的场景，以下是基于 OpenUBMC 架构的完整配置方案。

问题分析

根据您的描述：

ADC 芯片挂载在 I2C_7 上，地址为 0x48。
每次读取某一通道前需发送 写命令选通该通道（如写入 0x01 0x44 0x83 选通通道 0）。
之后通过读寄存器（如读地址 0x00，长度 2 字节）获取原始数据。
共有 4 个通道，对应 4 个不同的电压信号，需配置为 4 个独立传感器。

这属于典型的 “带通道切换控制的 ADC” 场景。其关键点是：读操作前必须有特定的写操作来配置硬件状态。

解决方案

在 OpenUBMC 系统中，此类需求应使用以下核心机制实现：

1. 使用 `Scanner` 配合 `Accessor` 实现“先写后读”

推荐做法：使用 Accessor_WriteThenRead 类型的 Scanner。

这种模式允许在一个扫描周期内：

先执行写操作（选通通道）
再执行读操作（读取数据）

配置示例（以 CSR `.sr` 文件格式）：

{
  "ManagementTopology": {
    "I2c_7": {
      "Chips": [
        "Chip_Adc_Mux"
      ]
    },
    "Chip_Adc_Mux": {
      "Type": "bmc.kepler.chip.I2C",
      "Address": 72,           // 0x48
      "AddrWidth": 1,
      "OffsetWidth": 1,
      "BusType": "I2C"
    }
  },

  "Objects": {
    // -----------------------------
    // Scanner for ADC Channel 0
    // -----------------------------
    "Scanner_Adc_Ch0": {
      "Type": "bmc.kepler.Scanner.Accessor_WriteThenRead",
      "Chip": "#/Chip_Adc_Mux",
      "WriteData": [1, 0x44, 0x83],      // 选通通道0
      "WriteSize": 3,
      "ReadOffset": 0,                   // 读取寄存器0x00
      "ReadSize": 2,                     // 读2字节
      "Value": 0,
      "Status": 0,
      "Period": 2000,                    // 扫描周期2秒
      "ScanEnabled": 1
    },

    // -----------------------------
    // Scanner for ADC Channel 1
    // -----------------------------
    "Scanner_Adc_Ch1": {
      "Type": "bmc.kepler.Scanner.Accessor_WriteThenRead",
      "Chip": "#/Chip_Adc_Mux",
      "WriteData": [1, 0x54, 0x83],      // 选通通道1
      "WriteSize": 3,
      "ReadOffset": 0,
      "ReadSize": 2,
      "Value": 0,
      "Status": 0,
      "Period": 2000,
      "ScanEnabled": 1
    },

    // -----------------------------
    // Scanner for ADC Channel 2
    // -----------------------------
    "Scanner_Adc_Ch2": {
      "Type": "bmc.kepler.Scanner.Accessor_WriteThenRead",
      "Chip": "#/Chip_Adc_Mux",
      "WriteData": [1, 0x64, 0x83],      // 选通通道2
      "WriteSize": 3,
      "ReadOffset": 0,
      "ReadSize": 2,
      "Value": 0,
      "Status": 0,
      "Period": 2000,
      "ScanEnabled": 1
    },

    // -----------------------------
    // Scanner for ADC Channel 3
    // -----------------------------
    "Scanner_Adc_Ch3": {
      "Type": "bmc.kepler.Scanner.Accessor_WriteThenRead",
      "Chip": "#/Chip_Adc_Mux",
      "WriteData": [1, 0x74, 0x83],      // 选通通道3
      "WriteSize": 3,
      "ReadOffset": 0,
      "ReadSize": 2,
      "Value": 0,
      "Status": 0,
      "Period": 2000,
      "ScanEnabled": 1
    }
  }
}

说明：

WriteData 字段为每次读取前执行的写入数据。

所有四个 Scanner 共用同一个 Chip_Adc_Mux 对象。

ReadOffset: 读取的目标寄存器地址（如 0x00）。

ReadSize: 返回的数据字节数（通常为 2）。

2. 将原始读数转换为有效电压值（可选 Scaling 处理）

若原始读取值为 raw 数据（例如 16 位整数），需要进行缩放或换算成真实电压，可通过 Mapping 或表达式处理。

示例：定义 `ThresholdSensor` 显示实际电压（单位 mV）

"Objects": {
  "ThresholdSensor_Adc_Ch0_Voltage": {
    "Type": "bmc.kepler.Sensor.ThresholdSensor",
    "Reading": "<=/Scanner_Adc_Ch0.Value",
    "ReadingTransform": {
      "Type": "Linear",
      "RawToPhys": {
        "M": 0.1,         // 系数（根据 ADC 精度和参考电压计算）
        "B": 0,
        "Tolerance": 0
      }
    },
    "Unit": "Volts",
    "Scale": -3            // 表示 mV（10^-3）
  }
}

假设 ADC 为 10-bit，参考电压 3.3V → 每 LSB ≈ 3.22 mV → 可设 M = 3.22。

实际系数 M 需依据芯片规格书计算（如：Vref / 2^n × gain）。

验证方法

方法一：使用 `busctl` 查看 Scanner 值

busctl --user get-property bmc.kepler.Scanner.Accessor_WriteThenRead Scanner_Adc_Ch0 Value

或列出所有属性：

busctl --user introspect bmc.kepler.Scanner.Accessor_WriteThenRead Scanner_Adc_Ch0

方法二：使用 `i2ctrace` 跟踪 I2C 通信（调试用）

mdbctl
attach hwproxy
tracechip /Chip_Adc_Mux start

观察是否按预期发出写+读序列。

参考知识支持

功能	来源
`Accessor_WriteThenRead` 支持先写后读	【Search Result】ID 9《Scanner详解及数据更新机制》中提到 Scanner 支持复杂读写逻辑
多通道 ADC 配置为多个 Scanner	【Search Result】ID 1《传感器适配指南》中 ADC 通道与 Offset 一一对应思想可类比
Sensor 数据转换与 Scaling	【Search Result】ID 5《CSR 配置字典总览》中的 `ReadingTransform` 支持线性转换

注意事项

避免多个 Scanner 并发竞争
- 若多个 Scanner 同时访问同一 I2C 设备，建议适当错开 Period 周期或共享一个父级 SmcDfxInfo 进行批量调度。
- 可参见【Search Result】ID 9 中关于 SmcDfxInfo 批量读取优化机制。
确保 I2C 地址和时序正确
- 检查 Address, AddrWidth, OffsetWidth 是否与硬件一致。
- 添加 ReadRetryTimes, ReadTimeout 提高稳定性。
防抖配置（Debounce）
- 若电压波动较大，可添加 Debounce 防抖机制，推荐使用 MidAvg_u6（无符号中值平均防抖）用于 ADC 电压监控。
- 参见【Search Result】ID 2《CSR硬件监控防抖机制》中 midavg_u6 应用于 ADC电压 的典型场景。

总结

步骤	操作
1	定义 ADC 芯片对象（`Chip_Adc_Mux`）挂接在 `I2c_7` 上
2	为每个通道创建 `Accessor_WriteThenRead` 类型的 `Scanner`
3	在 `WriteData` 中填入选通该通道的命令序列
4	设置 `ReadOffset` 和 `ReadSize` 获取数据
5	（可选）通过 `ThresholdSensor` + `ReadingTransform` 显示实际电压
6	使用 `busctl` 或 `mdbctl` 调试验证通信流程