关键词：android 电池 电量计 MAX17040 任务初始化宏 power_supply
平台信息:
内核：linux2.6/linux3.0
系统：android/android4.0
平台：samsung exynos 4210、exynos 4412 、exynos 5250
作者：xubin341719(欢迎转载，请注明作者)
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完整驱动代码&规格书下载：MAX17040_PL2301
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android 电池（三）：android电池系统
android电池（四）：电池 电量计(MAX17040)驱动分析篇
android电池（五）：电池 充电IC（PM2301）驱动分析篇
电池电量计，库仑计，用max17040这颗电量IC去计量电池电量，这种方法比较合理。想起比较遥远的年代，做samsung s5pc110/sp5v210的时候，计量电量用一个AD口加两个分压电阻就做了，低电量的时候系统一直判断不准确，“低电关机”提示一会有，一会没有，客户那个郁闷呀，“到底是有电还是没电？”。
如下图，通过两个分压电阻，和一个AD脚去侦测VCC（电池）电压。
一、MAX17040的工作原理
电量计MAX17040，他通过芯片去测量电池电量，芯片本身集成的电路比较复杂，同时可以通过软件上的一些算法去实现一些处理，是测量出的电量更加准确。还有一个好处，就是他之接输出数字量，通过IIC直接读取，我们在电路设计、程序处理上更加的统一化。
如下图所示，MAX17040和电池盒主控的关系，一个AD脚接到电池VBAT+，检测到的电量信息，通过IIC传到主控。
下面是电路图，电路接口比较简单，VBAT+，接到max17040的CELL，IIC接到主控的IIC2接口，这个我们在程序中要配置。看这个器件比较简单吧。
看下max17040的内部结构，其实这也是一个AD转换的过程，单独一颗芯片去实现，这样看起来比较专业些。CELL接口，其实就是一个ADC转换的引脚，我们可以看到芯片内部有自己的时钟（time base）,IIC控制器之类的，通过CELL采集到的模拟量，转换成数字量，传输给主控。
通过上面的介绍Max17040的硬件、原理我们基本上都了解了，比较简单，下面我们就重点去分析下驱动程序。
二、MAX17040 总体流程
电量计的工作流程比较简单，max17040通过CELL ADC转换引脚，把电池的相关信息，实时读取，存入max17040相应的寄存器，驱动申请一个定时器，记时结束，通过IIC去读取电池状态信息，和老的电池信息对比，如果用变化上报，然后重新计时；这样循环操作,流程如下所示：
三、MAX17040这个电量计驱动，我们主要用到以下知识点
1、IIC的注册（这个在TP、CAMERA中都有分析）；
2、linux 中定时器的使用；
3、任务初始化宏；
4、linux定时器调度队列；
5、max17040测到电量后如何上传到系统（这个电池系统中有简要的分析）；
6、AC、USB充电状态的上报，这个和电池电量是一种方法。
7、电池曲线的测量与加入；
1、IIC的注册
IIC这个总线，在工作中用的比较多，TP、CAMERA、电量计、充电IC、音频芯片、电源管理芯片、基本所有的传感器，所以这大家要仔细看下，后面有时间的话单独列一片介绍下IIC，从单片机时代都用的比较多，看来条总线的生命力很强，像C语言一样，很难被同类的东西替代到，至少现在应该是这样的。
看下他结构体的初始化与驱动的申请，这个比较统一，这里就不想想解释了。
（1）、IIC驱动的注册：
static const struct i2c_device_id max17040_id[] = {{ "max17040", 0 },{ } }; MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, max17040_id);static struct i2c_driver max17040_i2c_driver = {.driver = {.name = "max17040",},.probe = max17040_probe,.remove = __devexit_p(max17040_remove),.suspend = max17040_suspend,.resume = max17040_resume,.id_table = max17040_id, };static int __init max17040_init(void) {printk("MAX17040 max17040_init !!\n");wake_lock_init(&vbus_wake_lock, WAKE_LOCK_SUSPEND, "vbus_present");return i2c_add_driver(&max17040_i2c_driver); } module_init(max17040_init);
（2）在arch/arm/mach-exynos/mach-smdk4x12.c中，IC平台驱动的注册：
static struct i2c_board_info i2c_devs2[] __initdata = { #if defined(CONFIG_BATTERY_MAX17040){I2C_BOARD_INFO("max17040", 0x36),//IIC地址；.platform_data = &max17040_platform_data,}, #endif …………………… };
下图就是我们IIC驱动注册生成的文件；
/sys/bus/i2c/drivers/max17040
2、linux 中定时器的使用
定时器，就是定一个时间， 比如：申请一个10秒定时器,linux系统开始计时，到10秒，请示器清零重新计时并发出信号告知系统计时完成，系统接到这个信号，做相应的处理；
#include <linux/delay.h>
#define MAX17040_DELAY msecs_to_jiffies(5000)
3、任务初始化宏
任务结构体的初始化完成后，接下来要将任务安排进工作队列。 可采用多种方法来完成这一操作。 首先，利用 queue_work 简单地将任务安排进工作队列（这将任务绑定到当前的 CPU）。 或者，可以通过 queue_work_on 来指定处理程序在哪个 CPU 上运行。 两个附加的函数为延迟任务提供相同的功能（其结构体装入结构体 work_struct 之中，并有一个 计时器用于任务延迟 ）。
4、linux定时器调度队列
5、max17040测到电量后如何上传到系统（这个电池系统中有简要的分析）；
4中的定时器记时完成，就可以调度队列，chip->work执行:max17040_work函数，把改读取的信息上传，我们看下max17040_work函数的实现：
（1）、保存老的电池信息，如电量、AC、USB是否插入
（2）、读取电池新的状态信息
max17040_get_online(chip->client);//读取是否有AC插入；max17040_get_vcell(chip->client);//读取电池电压；（这个地方原来写错，多谢细心网友，更正！！）max17040_get_soc(chip->client);//读取电池电量；max17040_get_status(chip->client);//读取状态；
（3）、如果电池信息有变化，就上报系统
if ((old_vcell != chip->vcell) || (old_soc != chip->soc)) {/* printk(KERN_DEBUG "power_supply_changed for battery\n"); */power_supply_changed(&chip->battery);}
power_supply_changed这个函数比较重要， 我们后面分析；
（4）、如果用PM2301充电IC，USB充电功能不用
这个是由于我们的系统耗电比较大，用USB充电时，电流过小，所以出现越充越少的现象，所以这个功能给去掉了。
（5）、如果有DC插入，则跟新充电状态
power_supply_changed(&chip->ac);
6、AC、USB充电状态怎么更新到应用
如上面所说，通过power_supply_changed上报；
7、电池曲线的测量与加入
电池曲线，就是电池的冲放电信息，就是用专业的设备，对电池连续充放电几天，测出一个比较平均的值。然后转换成针对电量IC（如我们用的max17040）的数字量，填入一个数组中，如下图所示：
下面数据时针对电池曲线的数字量，和相关参数。如上图所示，为160小时的电池信息，包括：不同颜色分别代表不同的曲线：如temperature ,reference SOC ,fuel gauge SOC,Vcell,Empty Voltage
数据表格如下：
加入驱动中的值：
/driver/power/max17040_common.c中
四、驱动分析
1、Probe函数分析
上面我们简单了解驱动中用到的主要知识点，后面我们把这些点串起来，驱动还是从probe说起；
static int __devinit max17040_probe(struct i2c_client *client,const struct i2c_device_id *id) {struct i2c_adapter *adapter = to_i2c_adapter(client->dev.parent);struct max17040_chip *chip;int ret;printk("MAX17040 probe !!\n");if (!i2c_check_functionality(adapter, I2C_FUNC_SMBUS_BYTE))return -EIO;chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);if (!chip)return -ENOMEM;g_chip = chip;g_i2c_client = client;//（1）、IIC 驱动部分client 申请； chip->client = client;chip->pdata = client->dev.platform_data;i2c_set_clientdata(client, chip);chip->battery.name = "battery";//（2）、chip name；chip->battery.type = POWER_SUPPLY_TYPE_BATTERY;chip->battery.get_property = max17040_get_property;//（3）、获取电池信息；chip->battery.properties = max17040_battery_props;//（4）、电池各种信息；chip->battery.num_properties = ARRAY_SIZE(max17040_battery_props);chip->battery.external_power_changed = NULL;ret = power_supply_register(&client->dev, &chip->battery);//（5）、battery加入power_supplyif (ret)goto err_battery_failed;chip->ac.name = "ac"chip->ac.type = POWER_SUPPLY_TYPE_MAINS;chip->ac.get_property = adapter_get_property;chip->ac.properties = adapter_get_props;chip->ac.num_properties = ARRAY_SIZE(adapter_get_props);chip->ac.external_power_changed = NULL;ret = power_supply_register(&client->dev, &chip->ac);//（6）、和battery相似，把ac加入power_supplyif (ret)goto err_ac_failed;#if !defined(CONFIG_CHARGER_PM2301)chip->usb.name = "usb";chip->usb.type = POWER_SUPPLY_TYPE_USB;chip->usb.get_property = usb_get_property;chip->usb.properties = usb_get_props;chip->usb.num_properties = ARRAY_SIZE(usb_get_props);chip->usb.external_power_changed = NULL;ret = power_supply_register(&client->dev, &chip->usb);//（7）、和battery相似，把usb加入power_supplyif (ret)goto err_usb_failed;if (chip->pdata->hw_init && !(chip->pdata->hw_init())) {dev_err(&client->dev, "hardware initial failed.\n");goto err_hw_init_failed;} #endif#ifdef MAX17040_SUPPORT_CURVEg_TimeCount = 0;handle_model(0); #endifmax17040_get_version(client);battery_initial = 1;INIT_DELAYED_WORK_DEFERRABLE(&chip->work, max17040_work);//（8）、任务宏初始化，max17040加入chip->work队列；schedule_delayed_work(&chip->work, MAX17040_DELAY);//（9）、通过定时器调度队列； printk("MAX17040 probe success!!\n");return 0;err_hw_init_failed:power_supply_unregister(&chip->usb); err_usb_failed:power_supply_unregister(&chip->ac); err_ac_failed:power_supply_unregister(&chip->battery); err_battery_failed:dev_err(&client->dev, "failed: power supply register\n");i2c_set_clientdata(client, NULL);kfree(chip);return ret; }
（1）、IIC 驱动部分client 申请；
（2）、chip name；
（3）、获取电池信息；
通过传递下来的参数，来读取结构体中相应的状态，这个函数实现比较简单。
（4）电池各种信息
static enum power_supply_property max17040_battery_props[] = {POWER_SUPPLY_PROP_PRESENT,POWER_SUPPLY_PROP_STATUS,/*POWER_SUPPLY_PROP_ONLINE,*/POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_NOW,POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY,POWER_SUPPLY_PROP_TECHNOLOGY,POWER_SUPPLY_PROP_HEALTH,POWER_SUPPLY_PROP_TEMP,};
（5）、battery加入power_supply；
（6）、和battery相似，把ac加入power_supply；
（7）、和battery相似，把usb加入power_supply；
（8）、max17040加入chip->work队列；
前面已经分析；
（9）、通过定时器调度队列；
前面已经分析；
2、power_supply_changed简要分析
如：把电池电量信息上报：我们在max17040_work队列调度函数中， 如果有电池信息、状态变化，则上用power_supply_changed上报。
power_supply_changed(&chip->battery);
Kernel/drivers/power/power_supply_core.c中：
