bq24735 是一款高效率同步電池充電器。
當系統供電需求暫時高于適配器最大供電水平的時候, bq24735 使用智能加速技術來允許電池向系統中釋放能量,這樣的話將保護適配器不被損壞。
bq24735 為滿足自動系統電源選擇的需要,使用 2 個充電泵來分別驅動 n-通道 MOSFET (ACFET, RBFET 和 BATFET)
。
SMBus(I2C總線) 控制的輸入電流, 充電電流,
和充電電壓DAC允許非常高的調節精度,此調節精度可通過系統功率管理微控制器很容易地進行編程。
bq24735 使用內部輸入電流寄存器或者外部ILIM引腳來減緩PWM調制速度以減小充電電流。
二、Linux內核充電架構要想理解bq24735驅動,必須首先理解Android供電系統框架,最重要的知識點是power supply。
1. Android供電系統框架power supply(以下簡稱psy)是Linux中從供電驅動抽象出來的子系統,是Linux電源管理的重要組成部分。
psy是一個中間層,在kernel中是屬于設備驅動的一部分,psy的作用主要是向用戶空間匯總各類供電的狀態信息。
抽象出來的各類信息稱為property,比如供電設備是否連接就對應著POWER_SUPPLY_PROP_ONLINE。
2. power supply功能power_supply的軟件架構:
power supply framework功能包括:
抽象PSY設備的共性,向用戶空間提供統一的API;為底層PSY驅動的編寫,提供簡單、統一的方式,同時封裝并實現公共邏輯。power supply class位于drivers/power/目錄中,主要由3部分組成(可參考下圖的軟件架構):
1)power_supply_core,用于抽象核心數據結構、實現公共邏輯。位于drivers/power/power_supply_core.c中。2)power_supply_sysfs,實現sysfs以及uevent功能。位于drivers/power/power_supply_sysfs.c中。3)power_supply_leds,基于Linux ledclass,提供PSY設備狀態指示的通用實現。位于drivers/power/power_suppply_leds.c中。
最后,驅動工程師可以基于power supply class,實現具體的PSY
drivers,主要處理平臺相關、硬件相關的邏輯。這些drivers都位于drivers/power/power_supply目錄下。
3. 驅動層功能在驅動層,主要是兩大模塊,與電池監控(fuelgauge)和與充放電管理(charger)相關的驅動(對應圖中的battery.c和charger.c),這兩大模塊主要處理硬件相關的邏輯,在硬件狀態發生變化時,會觸發相關的中斷,驅動層會調用相應的中斷函數,并更新修改相應的psy節點值。
fuelgauge驅動主要是負責向上層android系統提供當前電池的電量以及健康狀態信息等等,另外除了這個以外,它也向charger驅動提供電池的相關信息;charger驅動主要負責電源線的插拔檢測,以及充放電的過程管理。
對于battery管理,硬件上有電量計IC和充放電IC,當然有些廠家為了成本的考慮,也會把電量計和充放電功能集成到一個IC上,更有甚者,可能會把PMU功能也集成在一塊硅面上。
4. 其他問題問:android怎么知道當前是什么供電,充電中與否?
答:uevent機制(實質是net_link方式的socket)(廣泛應用于hotplug),充電插入與斷開時,內核通過發送uevent信息,告訴android。
問:android如何知道各種參數并更新的?
答:通過kobject_uevent發送通知給上層,上層讀取sys相關文件屬性。
以下是某平臺sysfs文件目錄:
root@********_arm64:/sys/class # pwdsys/class/power_supplyroot@********_arm64:/sys/class/power_supply # lsacbatterybq24735@5-0009usbroot@********_arm64:/sys/class/power_supply # cd bq24735@5-0009cd bq24735@5-0009root@*********_arm64:/sys/class/power_supply/bq24735@5-0009 # lsdeviceonlinepowerstatussubsystemtypeuevent 三、bq24735驅動實現下面基于某款soc來講解如何讓我們的產品支持bq24735。
1. 硬件連接圖圖下面是一個典型的bq24735電路連接圖:
當沒有電源供電的時候,bq24735會直接將電池傳遞給降壓電路,給系統供電 當有電源供電的時候,bq24735會給電池充電。
2. 引腳說明在此我們只介紹與驅動相關的引腳:
bq24735用到的寄存器如下:
其中最重要的兩個位bit[4]/bit[0] bit:[4]。
0: AC adapter不在 (ACDET < 2.4 V) 1: AC adapter存在(ACDET > 2.4 V)bit:[0]:
0: 使能充電1: 抑制充電該寄存器為可讀寫, 如果要判斷當前是否在充電,則可以讀取該寄存器,通過判斷bit[0]是否為0來確認
如果要判斷當前是否存在,則可以讀取該寄存器,通過判斷bit[4]是否為1來確認
充電電流寄存器Charge Current Register (0x14H)通過該寄存器可以設置充電電流。
比如我們要設置充電電流為3072mA。
該值為2048+1024,將對應的bite[10]/[11]為1,其他位為0。
1100 0000 0000即設置該寄存器值為:0xC00。
充電電壓寄存器Charge Voltage Register (0x15H)。該寄存器設置方法類似于充電電流寄存器。
輸入電流Input Current Register (0x3FH)。該寄存器設置方法類似于充電電流寄存器。
0xfe,0xff 這兩個寄存器分別讀取MANUFACTURER_ID和DEVICE_ID。這兩個值分別為:0x0040、0x000B。。
驅動初始化時可以通過讀取這兩個寄存器的值來判斷,驅動是否和硬件匹配。。
注意: 通常寄存器0x14、0x15、0x3F值需要詢問硬件工程師。
4. 設備樹bq24735@9 { compatible = "ti,bq24735"; reg = <0x9>; ti,ac-detect-gpios = <&gpio 72 0x1>; ti,charge-current =<0x600>; ti,charge-voltage=<0x41a0>; ti,input-current =<0x800>;}參數說明:
compatible :用于和驅動的結構體i2c_driver的driver.of_match_table->compatible屬性進行匹配reg:bq24735從設備地址(I2C)ti,ac-detect-gpios:中斷使用的gpio,第三個參數是該pin默認電平ti,charge-current :充電電流ti,charge-voltage :充電電壓ti,input-current :輸入電流5. 驅動講解驅動文件 內核代碼中已經有該驅動。drivers\power\bq24735-charger.c但是該驅動往往需要修改以適配實際的方案。
該驅動是基于I2C總線,對應結構體變量定義如下:
static struct i2c_driver bq24735_charger_driver = { .driver = { .name = "bq24735-charger", .owner = THIS_MODULE, .of_match_table = bq24735_match_ids, }, .probe = bq24735_charger_probe, .remove = bq24735_charger_remove, .id_table = bq24735_charger_id,};主要函數。static bool bq24735_charger_is_present(struct bq24735 *charger)判斷bq24735 是否存在其實就是讀取寄存器0x12的值,判斷bit[4]值是否為1static int bq24735_charger_is_charging(struct bq24735 *charger)判斷bq24735 是否在充電其實就是讀取寄存器0x12的值,判斷bit[0]值是否為0static inline int bq24735_enable_charging(struct bq24735 *charger)使能充電將寄存器寄存器0x12的bit[0]置0static inline int bq24735_disable_charging(struct bq24735 *charger)禁止充電將寄存器寄存器0x12的bit[0]置1static int bq24735_config_charger(struct bq24735 *charger)配置充電電壓(寄存器0x15)、充電電流(寄存器0x14)、輸入電流(寄存器0x3f)static irqreturn_t bq24735_charger_isr(int irq, void *devid)中斷處理函數,當bq24735充電狀態發生變化的時候,會發送中斷給cpu此時可以通過I2C來讀取寄存器0x12的內容來獲取bq24735當前狀態static int bq24735_charger_get_property(struct power_supply *psy, enum power_supply_property psp, union power_supply_propval *val)提供給power supply子系統的回調函數該函數用于獲取bq24735當前狀態狀態包括enum { POWER_SUPPLY_STATUS_UNKNOWN = 0, POWER_SUPPLY_STATUS_CHARGING, //正在充電 POWER_SUPPLY_STATUS_DISCHARGING, POWER_SUPPLY_STATUS_NOT_CHARGING,//沒有充電 POWER_SUPPLY_STATUS_FULL,//充滿};probe流程此處檢測MANUFACTURER_ID和DEVICE_ID流程稍做了修改,只有bq24735 present的時候才會check并配置。
此外還有個最重要的機構體。
supply_desc->name = name; supply_desc->type = POWER_SUPPLY_TYPE_MAINS; supply_desc->properties = bq24735_charger_properties; supply_desc->num_properties = ARRAY_SIZE(bq24735_charger_properties); supply_desc->get_property = bq24735_charger_get_property;supply_desc->properties 提供給power supply架構可以訪問的命令的集合, 這些命令需要在函數supply_desc->get_property增加對應的命令代碼supply_desc->get_property power supply會定時通過該回調函數獲取充電芯片是否在線、是否在充電等狀態代碼架構:這個架構是一口君根據項目中平臺所畫的架構,其他平臺架構可能會有所不同, 需要具體問題具體分析。
四、 log下面log是開機啟動流程log, 第一步 用電池供電啟動。
啟動后再插入電源充電, 插入電源后,bq24735會觸發中斷:
然后再斷開電源停止充電。
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