4.5.17. ADC 测试

4.5.17.1. 测试原理

ADC（Analog-to-Digital Converter）测试用于验证芯片 ADC 模块的功能正确性和采样精度。X5 芯片内置 10-bit ADC，支持 8 个采样通道（channel 0-7），通过 Linux IIO（Industrial I/O）子系统对外提供 sysfs 和字符设备接口。

ADC 测试脚本 adc_test.sh 支持两种采样模式：

单次采样（Single）：通过 sysfs 接口逐次读取指定通道的原始值，适用于低频采样场景。每次读取 in_voltageN_raw 获取当前 ADC 原始值。
连续采样（Continuous）：通过 IIO buffer 机制实现高速连续采样。启用指定通道的 buffer 后，从字符设备 /dev/iio:device0 读取连续数据流，适用于高频采样和压力测试场景。

电压换算公式：

电压(mV) = raw × vol_scale

其中 vol_scale 从 in_voltage_scale 读取（单位 mV/LSB），由驱动根据参考电压（vref）和分辨率计算得出。例如 vref = 1.8V、10-bit 分辨率时，vol_scale = 1800 / 1024 ≈ 1.7578 mV/LSB。

4.5.17.2. 准备工作

脚本使用说明

adc_test.sh 支持通过 -h 参数查看帮助信息：

# ./adc_test.sh -h
usage: ./adc_test.sh <channel{3-7}> [-m mode] [-n count] [-i interval]
  channel      ADC channel number (3-7)
  -m mode      sample mode: single (default) / continuous
  -n count     sample count, 0=infinite (default: 0)
  -i interval  sample interval in seconds for single mode (default: 1)

参数说明

参数	说明	默认值
`channel`	ADC 通道号，范围 3-7	必填
`-m mode`	采样模式：`single`（单次采样）/ `continuous`（连续采样）	`single`
`-n count`	采样次数，0 表示无限循环	`0`
`-i interval`	采样间隔（秒），仅 single 模式有效	`1`

注意事项

确认 IIO 设备文件存在：
```
# ls /sys/bus/iio/devices/iio:device0/
```
应包含 in_voltageN_raw、in_voltage_scale 等节点。
连续采样模式需要 IIO buffer 和字符设备支持，确认以下路径存在：
```
/sys/bus/iio/devices/iio:device0/buffer0/
/dev/iio:device0
```
测试前需确认待测通道对应的引脚位置，参考 X5 EVB 原理图找到 ADC 通道引脚与连接器位置，并接入待测电压信号。
ADC 输入电压范围取决于参考电压（vref），请勿超过量程，否则可能损坏芯片。

4.5.17.3. 测试步骤

单次采样测试

单次采样模式通过 sysfs 接口逐次读取 ADC 原始值，适合基本功能验证。

基本用法（无限循环，按 Ctrl+C 停止）：

# ./adc_test.sh 3

输出示例：

========================================
ADC Test Info
========================================
Channel     : 3
Mode        : single
IIO Device  : 34190000.adc
Scale       : 1.757812500
ADC Clock   : 9523810 Hz
ADC APB Clk : 200000000 Hz
Count       : infinite
Interval    : 1s
========================================
Press Ctrl+C for quit

[0] vol_raw:500 vol:878.90 mV
[1] vol_raw:501 vol:880.66 mV
[2] vol_raw:500 vol:878.90 mV
^C
=== Statistics ===
Samples: 3
Raw   - min: 500  max: 501  avg: 500
Volt  - min: 878.90  max: 880.66  avg: 879.48 mV

指定采样次数和间隔：

# ./adc_test.sh 3 -n 10 -i 0.5

采样 10 次后自动停止，每次间隔 0.5 秒，结束后输出统计信息。

连续采样测试

连续采样模式通过 IIO buffer 实现高速数据采集，适合压力测试和信号分析。

指定采样次数：

# ./adc_test.sh 3 -m continuous -n 100

输出示例：

========================================
ADC Test Info
========================================
Channel     : 3
Mode        : continuous
IIO Device  : 34190000.adc
Scale       : 1.757812500
ADC Clock   : 9523810 Hz
ADC APB Clk : 200000000 Hz
Count       : 100
========================================
Press Ctrl+C for quit

[0] vol_raw:500 vol:878.90 mV
[1] vol_raw:501 vol:880.66 mV
[2] vol_raw:500 vol:878.90 mV
...
[99] vol_raw:500 vol:878.90 mV
=== Statistics ===
Samples: 100
Raw   - min: 498  max: 502  avg: 500
Volt  - min: 875.38  max: 882.42  avg: 878.90 mV

无限循环采样（按 Ctrl+C 停止并输出统计）：

# ./adc_test.sh 3 -m continuous

采样持续进行，按下 Ctrl+C 后自动关闭 IIO buffer 并输出统计信息。

4.5.17.4. 测试指标

输出信息说明

测试脚本在开始采样前会打印 ADC 系统信息，包含以下内容：

字段	说明
Channel	当前测试的 ADC 通道号
Mode	采样模式（single / continuous）
IIO Device	IIO 设备名称
Scale	电压比例系数（mV/LSB）
ADC Clock	ADC 主时钟频率
ADC APB Clk	ADC APB 时钟频率
Count	采样次数（infinite 表示无限循环）
Interval	采样间隔（仅 single 模式显示）

采样结束后输出统计信息：

字段	说明
Samples	实际采样次数
Raw min/max/avg	原始值的最小值、最大值、平均值
Volt min/max/avg	电压值（mV）的最小值、最大值、平均值

结果判定

功能正常：脚本能够正常打印采样值和统计信息，采样值在预期范围内（根据输入电压计算）。
精度正常：统计信息中 raw 值的波动范围（max - min）应较小（通常 ≤ 10 LSB），表明 ADC 采样稳定。
异常判定：
- 若脚本报错退出（如设备文件不存在），检查驱动是否正常加载、设备树是否使能 ADC 节点。
- 若采样值持续为 0 或满量程（1023），检查通道引脚连接是否正确、输入信号是否在量程范围内。
- 若连续采样模式报错，检查 IIO buffer 和 /dev/iio:device0 字符设备是否可用。