基於tiny4412的Linux內核移植 -- PWM子系統學習(七)


作者信息

作者: 彭東林

郵箱:pengdonglin137@163.com

QQ:405728433

平台簡介

開發板:tiny4412ADK + S700 + 4GB Flash

要移植的內核版本:Linux-4.4.0 (支持device tree)

u-boot版本:友善之臂自帶的 U-Boot 2010.12 (為支持uImage啟動,做了少許改動)

busybox版本:busybox 1.25

交叉編譯工具鏈: arm-none-linux-gnueabi-gcc

      (gcc version 4.8.3 20140320 (prerelease) (Sourcery CodeBench Lite 2014.05-29))

概述

     Exynos4412一共可以輸出4路PWM(timer0、timer1、timer2、timer3產生的PWM有對應的輸出引腳,timer4沒有對應的引腳),但是在tiny4412上只有兩路PWM引出供片外外設使用,分別來自timer0和timer1,其中timer0輸出的PWM0用於控制底板上的有源蜂鳴器(TMB12A05),timer1產生的PWM1用於控制LCD的背光亮度。

核心板:

image

底板(有源蜂鳴器):

image 

底板(LCD背光):

image

 

下面我們以用PWM控制蜂鳴器為例學習一下PWM子系統和backlight子系統。

實驗一、用PWM控制板子上的蜂鳴器

 

對應的驅動文件:drivers/pwm/pwm-samsung.c

修改設備樹文件 arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dts

   1: diff --git a/arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dts b/arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dts
   2: index 585cab7..0425200 100644
   3: --- a/arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dts
   4: +++ b/arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dts
   5: @@ -123,6 +123,13 @@
   6:      cap-mmc-highspeed;
   7:  };
   8:  
   9: +&pwm {
  10: +    pinctrl-0 = <&pwm0_out &pwm1_out>;
  11: +    pinctrl-names = "default";
  12: +    samsung,pwm-outputs = <0>, <1>;
  13: +    status = "okay";
  14: +};
  15: +
  16:  &serial_0 {
  17:      status = "okay";
  18:  };

其中 pinctrl-0后的參數是為了設置用到的gpio的復用功能,pwm0_out是在arch/arm/boot/dts/exynos4x12-pinctrl.dtsi中定義的:

   1: pwm0_out: pwm0-out {
   2:     samsung,pins = "gpd0-0";
   3:     samsung,pin-function = <2>;
   4:     samsung,pin-pud = <0>;
   5:     samsung,pin-drv = <0>;
   6: };

意思是將gpiod0_0引腳設置的功能復用設置為2,2是什么意思呢?對於Samsung來說:

image

這里的2表示設置為TOUT_0,即PWM0的脈沖輸出引腳。同理可以理解pwm1_out的意思。

samsung,pwm_outs后的參數表示只有PWM0和PWM1兩路可以供板級外設使用,解析過程可以參考驅動程序。

其中pwm是在 arch/arm/boot/dts/exynos4.dtsi

   1: pwm: pwm@139D0000 {
   2:     compatible = "samsung,exynos4210-pwm";
   3:     reg = <0x139D0000 0x1000>;
   4:     interrupts = <0 37 0>, <0 38 0>, <0 39 0>, <0 40 0>, <0 41 0>;
   5:     clocks = <&clock CLK_PWM>;
   6:     clock-names = "timers";
   7:     #pwm-cells = <3>;
   8:     status = "disabled";
   9: };

 

測試

重新編譯設備樹:

make dtbs

用新的設備樹鏡像啟動內核

[root@tiny4412 ]# cd /sys/class/pwm/
[root@tiny4412 pwm]# ls
pwmchip0
[root@tiny4412 pwm]# cd pwmchip0/
[root@tiny4412 pwmchip0]# ls
device     export     npwm       power      subsystem  uevent     unexport

在/sys/class/pwm中有注冊的pwmchip0,PWM0-3都對應這個pwmchip0,是調用pwmchip_add函數創建的。

[root@tiny4412 pwmchip0]# ls
device     export     npwm       power      subsystem  uevent     unexport
[root@tiny4412 pwmchip0]# cat npwm 
5
[root@tiny4412 pwmchip0]# echo 0 > export 
[root@tiny4412 pwmchip0]# ls
device     npwm       pwm0       uevent
export     power      subsystem  unexport
[root@tiny4412 pwmchip0]# cd pwm0/
[root@tiny4412 pwm0]# ls
duty_cycle  enable      period      polarity    power       uevent

npwm的意思是Exynos4412支持的pwm通道個數(在驅動里將這個值設置為了5,即將timer4也包含在內了)。蜂鳴器對應的的PWM0,所以我們向export中寫入0,然后就會在當前目錄下產生了一個名為pwm0的新目錄,其中是設置PWM0參數的配置文件。

在pwm0目錄下:

polarity:接受normal或inversed兩個參數,表示TOUT_0電平翻轉;在exynos4412的用戶手冊的第24節:

image 

period:表示pwm波的周期(單位:納秒);

duty_cycle:在normal模式下,表示一個周期內高電平持續的時間(單位:納秒),所以duty_cycle <= period;在reversed模式下,表示一個周期中低電平持續的時間(單位:納秒);

enable:向其中寫入1表示啟動pwm,寫入0,表示關閉pwm;

更多詳情請參考內核文檔:Documentation/pwm.txt

下面分享一個判斷tiny4412底板上的蜂鳴器是有源的還是無源的方法:

首先先關閉pwm,即向enable中寫入0;然后向polarity中寫入inversed,如果蜂鳴器開始響,那么就是有源蜂鳴器,否則就是無源蜂鳴器。原理是:關閉了pwm后,在normal下,TOUT_0輸出低電平,在inversed模式下,TOUT_0輸出高電平。(從tiny4412的原理圖中看到,pwm輸出高電平時,三極管導通,蜂鳴器開始響,有源蜂鳴器的特點是,只要給它一個高電平,就響,而無源的特點是,必須給脈沖才響)

下面實現一個頻率為1Hz, 占空比為1:9的例子:

[root@tiny4412 ]# cd /sys/class/pwm/pwmchip0/
[root@tiny4412 pwmchip0]# ls
device     export     npwm       power      subsystem  uevent     unexport
[root@tiny4412 pwmchip0]# echo 0 > export 
[root@tiny4412 pwmchip0]# ls
device     npwm       pwm0       uevent
export     power      subsystem  unexport
[root@tiny4412 pwmchip0]# cd pwm0/
[root@tiny4412 pwm0]# ls
duty_cycle  enable      period      polarity    power       uevent
[root@tiny4412 pwm0]# echo normal > polarity 
[root@tiny4412 pwm0]# echo 1000000000 > period 
[root@tiny4412 pwm0]# echo 100000000 > duty_cycle 
[root@tiny4412 pwm0]# echo 1  > enable 
[root@tiny4412 pwm0]#

這里:1秒 = 1 000 000 000 納秒

向unexport中寫入0,pwm0目錄會被自動刪除。

[root@tiny4412 pwmchip0]# ls
device     npwm       pwm0       uevent
export     power      subsystem  unexport
[root@tiny4412 pwmchip0]# echo 0 > unexport 
[root@tiny4412 pwmchip0]# ls
device     export     npwm       power      subsystem  uevent     unexport

 

未完待續。


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