PWM介绍
专栏总目录PWM是脉宽调制(Pulse Width Modulation)的缩写。它是一种用于控制电子设备的技术,通过改变电信号的脉冲宽度来实现对设备的控制。PWM基本概念
PWM信号由一个固定频率的周期性脉冲序列组成,每个脉冲的宽度(持续时间)可以根据需要进行调节。调节脉冲宽度的比例可以改变平均电压或电流的大小,从而实现对设备的控制。
当谈论PWM时,以下三个关键术语经常被提及:
(资料图片)
频率(Frequency):PWM信号的频率是指每秒钟内脉冲的数量。
周期(Period):PWM信号的周期是指一个完整脉冲序列所花费的时间。它是频率的倒数,以秒为单位表示。周期可以通过将频率的倒数计算得到,例如,一个10kHz的PWM信号的周期为0.1毫秒(100微秒)。
占空比(Duty Cycle):占空比是指PWM信号中脉冲宽度与周期之间的比例关系。它表示了脉冲在一个周期中所占据的时间比例,通常以百分比表示。占空比为0%意味着脉冲不存在(完全低电平),而占空比为100%表示脉冲持续时间占据了整个周期(完全高电平)。在实际应用中,占空比可以在0%到100%之间任意调整,以实现所需的控制效果。
PWM驱动
pwm驱动是一个通用的驱动,SOC厂家都会在SDK里面默认打开
驱动文件
驱动文件所在位置:
drivers/pwm/pwm-rockchip.c
默认SDK已经加载好了PWM的驱动,下文我们主要注意PWM怎么使用
DTS 节点配置
DTS 配置参考文档
Documentation/devicetree/bindings/pwm/pwm.txt
以下为一个例子的示例
Node name { compatible = "Driver matching character"; pwms = < &pwmX 0 25000 0 >; }; &pwmX { status = "okay"; pinctrl-names = "active"; pinctrl-0 = < &pwmX_pin_pull_down >; };
pwms的几个参数说明如下:
参数 1,表示 index (per-chip index of the PWM to request),一般是 0,因为我们 Rockchip PWM 每个chip 只有一个。
参数 2,表示 PWM 输出波形的时间周期,单位是 ns;例如下面配置的 25000 就是表示想要得到的
PWM 输出周期是 40K 赫兹。
参数 3,表示极性,为可选参数;下面例子中的配置为负极性。
PWM使用
PWM 提供了用户层的接口,在 /sys/class/pwm/ 节点下面,PWM 驱动加载成功后,会在/sys/class/pwm/ 目录下产生 pwmchip0 目录;向 export 文件写入 0,就是打开 pwm 定时器0,会产生一个 pwm0 目录,相反的往 unexport 写入 0 就会关闭 pwm 定时器了,同时 pwm0 目录会
被删除,该目录下有以下几个文件:
enable:写入 1 使能 pwm,写入 0 关闭 pwm;
polarity:有 normal 或 inversed两个参数选择,表示输出引脚电平翻转;
duty_cycle:在 normal 模式下,表示一个周期内高电平持续的时间(单位:纳秒),在
reversed 模式下,表示一个周期中低电平持续的时间(单位:纳秒);
period:表示 pwm 波的周期(单位:纳秒);
以下是 pwmchip0 的例子,设置 pwm0 输出频率 100K,占空比 50%, 极性为正极性:
cd /sys/class/pwm/pwmchip0/echo 0 > exportcd pwm0echo 10000 > periodecho 5000 > duty_cycleecho normal > polarityecho 1 > enable
PWM应用实例
通常电子设备中应用pwm是比较常见的,比如风扇电机控制,电视背光控制, LED 照明调光、电动工具马达控制、汽车加热器等领域。
这里简单介绍一下pwm控制LED灯实现呼吸灯效果。
呼吸灯需要灯的驱动与PWM的驱动结合,两个驱动之间传递数据,我们可以在驱动中调用其他的驱动。
led是我需要的设备,这个设备用到了pwm,而pwm是用默认的驱动。
硬件上我们在开发板找到具有pwm功能的引脚
设备树的修改如下:
/{breathing_light {compatible = "lhd,breathing_light_test";backlight {pwms = < &pwm8 0 25000 0 >;pwm-names = "breathing_light"; };};};&pwm8 {status = "okay";};
写一个驱动。内部在使用PWM子系统。形成了包含驱动的驱动。
示例代码
驱动程序
#include < linux/init.h >#include < linux/module.h >#include < linux/fs.h >#include < linux/cdev.h >#include < linux/uaccess.h >#include < linux/types.h >#include < linux/kernel.h >#include < linux/delay.h >#include < linux/ide.h >#include < linux/errno.h >#include < linux/gpio.h >//#include < asm/mach/map.h >#include < linux/of.h >#include < linux/of_address.h >#include < linux/of_gpio.h >#include < asm/io.h >#include < linux/device.h >#include < linux/platform_device.h >#include < linux/pwm.h >#define RED_LED_DTS_COMPATIBLE "lhd,breathing_light_test" /* 设备树节点匹配属性 */#define LED_PWM_CMD_SET_DUTY 0x01#define LED_PWM_CMD_SET_PERIOD 0x02#define LED_PWM_CMD_SET_BOTH 0x03#define LED_PWM_CMD_ENABLE 0x04#define LED_PWM_CMD_DISABLE 0x05struct led_pwm_param{ int duty_ns; int period_ns;};struct red_led_dev { dev_t dev_no; struct cdev chrdev; struct class *led_class; struct device_node *dev_node; struct pwm_device *red_led_pwm;};static struct led_pwm_param led_pwm;static struct red_led_dev led_dev;static int red_led_drv_open (struct inode *node, struct file *file){ int ret = 0; //pwm_set_periodnnn(led_dev.red_led_pwm, PWM_POLARITY_INVERSED);//设置PWM信号的极性pwm_enable(led_dev.red_led_pwm);//启用指定PWM设备,使其开始输出PWM信号。 printk("red_led_pwm open"); return ret;}static ssize_t red_led_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset){ int err; if (size != sizeof(led_pwm)) return -EINVAL;err = copy_from_user(&led_pwm, buf, size); if (err > 0) return -EFAULT;pwm_config(led_dev.red_led_pwm, led_pwm.duty_ns, led_pwm.period_ns);//配置PWM设备的基本参数,如频率、占空比等。 printk("red_led_pwm write");return 1;}static long drv_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg){ int ret = 0; void __user *my_user_space = (void __user *)arg; switch (cmd) { case LED_PWM_CMD_SET_DUTY: ret = copy_from_user(&led_pwm.duty_ns, my_user_space, sizeof(led_pwm.duty_ns)); if (ret > 0) return -EFAULT; pwm_config(led_dev.red_led_pwm, led_pwm.duty_ns, led_pwm.period_ns); break; case LED_PWM_CMD_SET_PERIOD: ret = copy_from_user(&led_pwm.period_ns, my_user_space, sizeof(led_pwm.period_ns)); if (ret > 0) return -EFAULT; pwm_config(led_dev.red_led_pwm, led_pwm.duty_ns, led_pwm.period_ns); break; case LED_PWM_CMD_SET_BOTH: ret = copy_from_user(&led_pwm, my_user_space, sizeof(led_pwm)); if (ret > 0) return -EFAULT; pwm_config(led_dev.red_led_pwm, led_pwm.duty_ns, led_pwm.period_ns); break; case LED_PWM_CMD_ENABLE: pwm_enable(led_dev.red_led_pwm); break; case LED_PWM_CMD_DISABLE: pwm_disable(led_dev.red_led_pwm); break; } return 0;}static int red_led_drv_release(struct inode *node, struct file *filp){ int ret = 0; pwm_config(led_dev.red_led_pwm, 0, 5000);//配置PWM设备的基本参数,如频率、占空比等。 printk("led pwm dev close");// pwm_disable(led_dev.red_led_pwm); return ret;}static struct file_operations red_led_drv = {.owner = THIS_MODULE,.open = red_led_drv_open,.write = red_led_drv_write, .unlocked_ioctl = drv_ioctl, .release = red_led_drv_release,};/*设备树的匹配列表 */static struct of_device_id dts_match_table[] = { {.compatible = RED_LED_DTS_COMPATIBLE, }, {}, };static int led_red_driver_probe(struct platform_device *pdev){ int err; int ret; struct device *tdev; struct device_node *child; tdev = &pdev- >dev; child = of_get_next_child(tdev- >of_node, NULL); /* 获取设备树子节点 */if (!child) { return -EINVAL; } led_dev.red_led_pwm = devm_of_pwm_get(tdev, child, NULL); /* 从子节点中获取PWM设备,设备树获取这个设备就可以了 */ if (IS_ERR(led_dev.red_led_pwm)) { printk(KERN_ERR"can"t get breathing_light!!"); return -EFAULT; } ret = alloc_chrdev_region(&led_dev.dev_no, 0, 1, "breathing_light");//动态分配字符设备的主设备号if (ret < 0) {pr_err("Error: failed to register mbochs_dev, err: %d", ret);return ret;}cdev_init(&led_dev.chrdev, &red_led_drv);//初始化字符设备结构体cdevcdev_add(&led_dev.chrdev, led_dev.dev_no, 1);//将已经初始化的字符设备结构体cdev添加到系统中 led_dev.led_class = class_create(THIS_MODULE, "breathing_light");//创建一个设备类(device class)并注册到内核中err = PTR_ERR(led_dev.led_class);if (IS_ERR(led_dev.led_class)) { goto failed1;} tdev = device_create(led_dev.led_class , NULL, led_dev.dev_no, NULL, "breathing_light"); //创建一个设备实例并注册到设备类中 if (IS_ERR(tdev)) { ret = -EINVAL;goto failed2;} printk(KERN_INFO"%s %s line %d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); return 0;failed2: device_destroy(led_dev.led_class, led_dev.dev_no); class_destroy(led_dev.led_class);failed1: cdev_del(&led_dev.chrdev);unregister_chrdev_region(led_dev.dev_no, 1); return ret;}int led_red_driver_remove(struct platform_device *dev){ // pwm_disable(led_dev.red_led_pwm); // pwm_free(led_dev.red_led_pwm); printk(KERN_INFO"driver remove %s %s line %d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); device_destroy(led_dev.led_class, led_dev.dev_no);class_destroy(led_dev.led_class);unregister_chrdev_region(led_dev.dev_no, 1); cdev_del(&led_dev.chrdev); return 0;}static struct platform_driver red_led_platform_driver = { .probe = led_red_driver_probe, .remove = led_red_driver_remove, .driver = { .name = "lhd,breathing_light_test", .owner = THIS_MODULE, .of_match_table = dts_match_table, //通过设备树匹配 },};module_platform_driver(red_led_platform_driver);MODULE_AUTHOR("LHD");MODULE_LICENSE("GPL");
将上述驱动编译为ko文件然后push进3588开发板里面
应用层程序
#include "stdio.h"#include < sys/types.h >#include < sys/stat.h >#include < fcntl.h >#include < unistd.h >#include < stdio.h >#include < string.h >#include < sys/ioctl.h >#include < poll.h >#include < stdint.h >#define DEV_NAME "/dev/breathing_light"#define LED_PWM_CMD_SET_DUTY 0x01#define LED_PWM_CMD_SET_PERIOD 0x02#define LED_PWM_CMD_SET_BOTH 0x03#define LED_PWM_CMD_ENABLE 0x04#define LED_PWM_CMD_DISABLE 0x05struct led_pwm_param { int duty_ns; int period_ns;};void sleep_ms(unsigned int ms){ struct timeval delay;delay.tv_sec = 0;delay.tv_usec = ms * 1000; select(0, NULL, NULL, NULL, &delay);}int main(int argc, char **argv){ int fd; int ret; /* 2. 打开文件 */fd = open(DEV_NAME, O_RDWR | O_NONBLOCK); // | O_NONBLOCKif (fd < 0){printf("can not open file %s, %d", DEV_NAME, fd);return -1;} int buf = 3;struct led_pwm_param led_pwm;led_pwm.duty_ns = 500;led_pwm.period_ns = 5000; write(fd, &led_pwm, sizeof(led_pwm)); sleep_ms(3000);while(1){if(led_pwm.duty_ns<=500){while(led_pwm.duty_ns< led_pwm.period_ns){ioctl(fd, LED_PWM_CMD_SET_DUTY, &led_pwm.duty_ns);sleep_ms(50);led_pwm.duty_ns += 300;}}else{while(led_pwm.duty_ns > 500){ioctl(fd, LED_PWM_CMD_SET_DUTY, &led_pwm.duty_ns);sleep_ms(50);led_pwm.duty_ns -= 300;}}}close(fd); return 0;}
使用3588自带的编译器将用户程序编译进开发板
prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu-gcc apptest_breathing_light_.c -o testpwm
adb push path/testpwm /userdata
chmod 777 testpwm
./testpwm
最后可以看到灯明灭交替的效果
审核编辑:汤梓红
-
全球速讯:RK3588开发板(armsom-w3)之PWM实操
2023-06-10
RK3588开发板(armsom-w3)之PWM实操
-
学制苗族银饰 传承非遗之美_资讯推荐
2023-06-10
↑6月9日,湖南省长沙市朝阳小学王晓风老师在特色美育课上向学生们介绍
-
世界短讯!中超:武汉三镇平山东泰山
2023-06-10
6月9日,武汉三镇队球员高准翼(上)在比赛中突破受阻。
-
中超综合:中超第一阶段结束 上海海港领跑积分榜|热门看点
2023-06-10
新华社海口6月9日电(记者刘博)2023赛季中超联赛第12轮比赛9日结束,
-
秋冬想要曼妙的身材,让三木教你用一条腰带来提升气质,时髦高级_全球聚看点
2023-06-10
当然,大多数女人都不想在秋冬季节把自己裹得严严实实,让自己越来越胖
-
今后11周,四大生肖鸿运天降,横财连连,生活得意
2023-06-10
生肖牛的人贵人星闪耀,乐于见到挑战,体贴忠诚,选择在事业上更加努力
-
MNE是哪个国家的简称?
2023-06-10
一、MNE是哪个国家的简称?黑山(英语:Montenegro),位于欧洲巴尔干
-
求成都到三亚旅游攻略
2023-06-10
求成都到三亚旅游攻略三亚宰客有时是比较凶,不过大多是在节假日,而且
-
毛背心前后片收针法?
2023-06-10
一、毛背心前后片收针法?背心后片收针织法如下:1、分针时:把数针数
-
加拿大华裔女子举重运动员?_环球播资讯
2023-06-10
一、加拿大华裔女子举重运动员?应该是夏龙。2021年7月27日,在东京国
-
报道:叶皓哪年去了阿尔巴尼亚?
2023-06-10
一、叶皓哪年去了阿尔巴尼亚?2011年,叶皓从地方政府进入外交系统任职
-
焦点要闻:什么是桃花运_桃花运是什么意思
2023-06-10
1、泛指恋爱运但其实是桃花是讲男生的女生讲恋爱运应该是以吊钟形容不
-
【环球播资讯】关于鳄鱼的电影有哪些_关于鳄鱼的电影
2023-06-10
1、惊世巨鳄(Crocodile)2第一部最好史前巨鳄(LacPlacid)2第一部最好,
-
形容夏天的词语4个字_形容夏天的词语|环球观点
2023-06-10
1、烈日炎炎——形容夏天阳光强烈。2、也可称“赤日炎炎”。3、例:“
-
四川改名很“成功”的3个城市,改名前少有人知,一个是都江堰|天天微头条
2023-06-10
我们国家的历史悠久,每个地方也都有自己的发展轨迹,在发展的过程中他
-
下半年新能源汽车市场战火重燃 国家入场开启下乡补贴 世界快消息
2023-06-10
【智车派】在网络上流传着这样一句话“房子、车子、孩子是中产家庭的大
-
低价团乱象再起 何以无解?
2023-06-10
日前,昆明市文化和旅游局官方微博发布了一则通报。针对6月5日网友在某
-
12306买卧铺票可以在线选铺了!操作指南出炉:很方便
2023-06-10
12306买卧铺票可以在线选铺了!操作指南出炉:很方便
-
18年研究结果仍不理想!治疗性乙肝疫苗研发难在哪? 每日关注
2023-06-10
(人民日报健康客户端记者王艾冰)近日,广州白云山医药集团公布了治疗
-
最美童星长大后惊艳全网!16岁时因“不够性感”被导演刷掉,她霸气怒怼:恶心的猪!
2023-06-10
从十岁的小女孩到收入最高的女明星,女演员们尚没有挣脱这种困境。
广告
X 关闭
全球消息!奥林巴斯是哪个国家品牌?什么是单反相机?
最近这段时间总有小伙伴问小编奥林巴斯是哪个国家品牌_奥林巴斯是哪个国家的品牌是什么,小编为此在网上...
观天下!军舰的排水量是什么意思?排水量怎么计算?
提起军舰的排水量是什么意思_排水量是什么意思大家在熟悉不过了,被越来越多的人所熟知,那你知道军舰的...
环球报道:联想v370笔记本综合测评?联想v370笔记本最新报价是多少?
提起联想z370cpu_lenovov370大家在熟悉不过了,被越来越多的人所熟知,那你知道联想z370cpu_lenovov370...
天天新消息丨微信新功能官方提醒怎么设置?如何使用微信的提醒功能?
(资料图片仅供参考)最近这段时间总有小伙伴问小编微信新功能官方提醒怎么设置_微信新功能官方提醒怎么玩...
当前报道:华为荣耀X1有哪些配置参数?华为荣耀x1标配是什么?
(资料图片)在生活中,很多人都不知道华为荣耀x10max_华为荣耀x1是什么意思,其实他的意思是非常简单的,...
全球今日讯!怎么选择适合自己的笔记本?实惠笔记本有哪些推荐?
最近小编看到大家都在讨论电脑啥牌子的好价格又实惠笔记本_实惠笔记本相关的事情,对此呢小编也是非常的...
焦点简讯:胸部怎么按摩健康(胸部怎么变大)
您好,现在渔夫来为大家解答以上的问题。胸部怎么按摩健康,胸部怎么变大相信很多小伙伴还不知道,现在让...
天天快看点丨挑战不可能第四季免费观看(挑战不可能第四季最新)
(相关资料图)您好,现在渔夫来为大家解答以上的问题。挑战不可能第四季免费观看,挑战不可能第四季最新相...
全球观焦点:爱亲者不敢恶于人敬亲者不敢慢于人(爱亲者不敢恶于人敬亲者不敢慢于人)
【资料图】您好,现在渔夫来为大家解答以上的问题。爱亲者不敢恶于人敬亲者不敢慢于人,爱亲者不敢恶于人...
消息!美年体检报告查询(美年体检报告查询)
(相关资料图)您好,现在渔夫来为大家解答以上的问题。美年体检报告查询,美年体检报告查询相信很多小伙伴...
广告
X 关闭
倒计时!国内新能源汽车行业或将进入“无补贴时代”
一个月之后,国内新能源汽车行业有可能进入无补贴时代。根据工信部、财政部、科技部和发展改革委联合发...