PWM(Pulse Width Modulation)——脈寬調(diào)制，它是利用微控制器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于測(cè)量、通信、功率控制與變換等許多領(lǐng)域。

s3c2440芯片中一共有5個(gè)16位的定時(shí)器，其中有4個(gè)定時(shí)器(定時(shí)器0~定時(shí)器3)具有脈寬調(diào)制功能，因此用s3c2440可以很容易地實(shí)現(xiàn)PWM功能。載有s3c2440芯片的Mini2440 板子帶有一個(gè)蜂鳴器,它是由 PWM 控制的,下面是它的連接原理圖:

操控PWM主要分以下四步：

1、PWM是通過引腳TOUT0~TOUT3輸出的，而這4個(gè)引腳是與GPB0~GPB3復(fù)用的，因此要實(shí)現(xiàn)PWM功能首先要把相應(yīng)的引腳配置成TOUT輸出。

2、再設(shè)置定時(shí)器的輸出時(shí)鐘頻率，它是以PCLK為基準(zhǔn)，再除以用寄存器TCFG0配置的prescaler參數(shù)，和用寄存器TCFG1配置的divider參數(shù)。

3、然后設(shè)置脈沖的具體寬度，它的基本原理是通過寄存器TCNTBn來對(duì)寄存器TCNTn(內(nèi)部寄存器)進(jìn)行配置計(jì)數(shù)，TCNTn是遞減的，如果減到零，則它又會(huì)重新裝載TCNTBn里的數(shù)，重新開始計(jì)數(shù)，而寄存器TCMPBn作為比較寄存器與計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)TCNTn等于TCMPBn時(shí)，TOUTn輸出的電平會(huì)翻轉(zhuǎn)，而當(dāng)TCNTn減為零時(shí)，電平會(huì)又翻轉(zhuǎn)過來，就這樣周而復(fù)始。因此這一步的關(guān)鍵是設(shè)置寄存器TCNTBn和TCMPBn，前者可以確定一個(gè)計(jì)數(shù)周期的時(shí)間長(zhǎng)度，而后者可以確定方波的占空比。由于s3c2440的定時(shí)器具有雙緩存，因此可以在定時(shí)器運(yùn)行的狀態(tài)下，改變這兩個(gè)寄存器的值，它會(huì)在下個(gè)周期開始有效。

4、最后就是對(duì)PWM的控制，它是通過寄存器TCON來實(shí)現(xiàn)的，一般來說每個(gè)定時(shí)器主要有4個(gè)位要配置(定時(shí)器0多一個(gè)死區(qū)位)：啟動(dòng)/終止位，用于啟動(dòng)和終止定時(shí)器；手動(dòng)更新位，用于手動(dòng)更新TCNTBn和TCMPBn，這里要注意的是在開始定時(shí)時(shí)，一定要把這位清零，否則是不能開啟定時(shí)器的；輸出反轉(zhuǎn)位，用于改變輸出的電平方向，使原先是高電平輸出的變?yōu)榈碗娖?#xff0c;而低電平的變?yōu)楦唠娖?#xff1b;自動(dòng)重載位，用于TCNTn減為零后重載TCNTBn里的值，當(dāng)不想計(jì)數(shù)了，可以使自動(dòng)重載無效，這樣在TCNTn減為零后，不會(huì)有新的數(shù)加載給它，那么TOUTn輸出會(huì)始終保持一個(gè)電平(輸出反轉(zhuǎn)位為0時(shí)，是高電平輸出；輸出反轉(zhuǎn)位為1時(shí)，是低電平輸出)，這樣就沒有PWM功能了，因此這一位可以用于停止PWM。

因此,我們需要在驅(qū)動(dòng)程序中，按照上述的操控序列就可以控制 PWM 的輸出頻率了。

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#define DEVICE_NAME "pwm" //設(shè)備名

#define PWM_IOCTL_SET_FREQ 1 //定義宏變量,用于后面的 ioctl 中的控制命令

#define PWM_IOCTL_STOP 0???? //定義宏變量,用于后面的 ioctl 中的控制命令

//定義信號(hào)量 lock用于互斥，因此，改驅(qū)動(dòng)程序只能同時(shí)有一個(gè)進(jìn)程使用

static struct semaphore lock;

/* freq: pclk/50/16/65536 ~ pclk/50/16

* if pclk = 50MHz, freq is 1Hz to 62500Hz

* human ear : 20Hz~ 20000Hz

*/

//設(shè)置 pwm 的頻率,配置各個(gè)寄存器

static void PWM_Set_Freq( unsigned long freq )

{

unsigned long tcon;

unsigned long tcnt;

unsigned long tcfg1;

unsigned long tcfg0;

struct clk *clk_p;

unsigned long pclk;

//set GPB0 as tout0, pwm output 設(shè)置 GPB0 為 tout0,pwm 輸出

s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB(0), S3C2410_GPB0_TOUT0);

tcon = __raw_readl(S3C2410_TCON); //讀取寄存器 TCON 到 tcon

tcfg1 = __raw_readl(S3C2410_TCFG1); //讀取寄存器 TCFG1 到 tcfg1

tcfg0 = __raw_readl(S3C2410_TCFG0); //讀取寄存器 TCFG0 到 tcfg0

//設(shè)置TCFG0寄存器，prescaler = 50

tcfg0 &= ~S3C2410_TCFG_PRESCALER0_MASK; // S3C2410_TCFG_PRESCALER0_MASK 定時(shí)器 0 和1 的預(yù)分頻值的掩碼,清除TCFG[0~8]

tcfg0 |= (50 - 1); // 設(shè)置預(yù)分頻為 50

//設(shè)置TCFG1寄存器，mux = 1/16

tcfg1 &= ~S3C2410_TCFG1_MUX0_MASK; //S3C2410_TCFG1_MUX0_MASK 定時(shí)器 0 分割值的掩碼:清除TCFG1[0~3]

tcfg1 |= S3C2410_TCFG1_MUX0_DIV16; //定時(shí)器 0 進(jìn)行 16 分割

__raw_writel(tcfg1, S3C2410_TCFG1); //把 tcfg1 的值寫到分割寄存器 S3C2410_TCFG1 中

__raw_writel(tcfg0, S3C2410_TCFG0); //把 tcfg0 的值寫到預(yù)分頻寄存器 S3C2410_TCFG0 中

clk_p = clk_get(NULL, "pclk"); //得到 pclk

pclk = clk_get_rate(clk_p);

tcnt = (pclk/50/16)/freq; //得到定時(shí)器的輸入時(shí)鐘,進(jìn)而設(shè)置 PWM 的調(diào)制頻率

__raw_writel(tcnt, S3C2410_TCNTB(0)); //PWM 脈寬調(diào)制的頻率等于定時(shí)器的輸入時(shí)鐘，確定一個(gè)計(jì)數(shù)周期的時(shí)間長(zhǎng)度

__raw_writel(tcnt/2, S3C2410_TCMPB(0)); //占空比是 50%

tcon &= ~0x1f;??? //清空低5位，其中：TCON[4] --Dead zone enable, TCON[3] -- Timer 0 auto reload on/off, TCON[2] -- Timer 0 output inverter on/off, TCON[1] -- Timer 0 manual update, TCON[0] -- Timer 0 start/stop????? /*

* 0xb: 0000 1011

* disable dead zone, auto reload for Timer 0, output inverter off, Update TCNTB0&TCMPB0, start for Timer 0

*/

tcon |= 0xb;

__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON); //把 tcon 寫到計(jì)數(shù)器控制寄存器 S3C2410_TCON 中

tcon &= ~2;?? //clear manual update bit

__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);

}

static void PWM_Stop(void)

{

s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB(0), S3C2410_GPIO_OUTPUT); //設(shè)置 GPB0 為輸出

s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(0), 0); //設(shè)置 GPB0 為低電平,使蜂鳴器停止

}

static int s3c24xx_pwm_open(struct inode *inode, struct file *file)

{

if (!down_trylock(&lock)) //是否獲得信號(hào)量,是 down_trylock(&lock)=0,否則非 0

return 0;

else

return -EBUSY; //返回錯(cuò)誤信息:請(qǐng)求的資源不可用

}

static int s3c24xx_pwm_close(struct inode *inode, struct file *file)

{

PWM_Stop();

up(&lock); //釋放信號(hào)量 lock

return 0;

}

/*cmd 是 1,表示設(shè)置頻率;cmd 是 2 ,表示停止 pwm*/

static int s3c24xx_pwm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)

{

switch (cmd) {

case PWM_IOCTL_SET_FREQ: //if cmd=1 即進(jìn)入 case PWM_IOCTL_SET_FREQ

if (arg == 0) //如果設(shè)置的頻率參數(shù)是 0

return -EINVAL; //返回錯(cuò)誤信息,表示向參數(shù)傳遞了無效的參數(shù)

PWM_Set_Freq(arg); //否則設(shè)置頻率

break;

case PWM_IOCTL_STOP: // if cmd=2 即進(jìn)入 case PWM_IOCTL_STOP

PWM_Stop(); //停止蜂鳴器

break;

}

return 0; //成功返回

}

/*初始化設(shè)備的文件操作的結(jié)構(gòu)體*/

static struct file_operations dev_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.open = s3c24xx_pwm_open,

.release = s3c24xx_pwm_close,

.ioctl = s3c24xx_pwm_ioctl,

};

static struct miscdevice misc = {

.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,

.name = DEVICE_NAME,

.fops = &dev_fops,

};

static int __init dev_init(void)

{

int ret;

init_MUTEX(&lock); //初始化一個(gè)互斥鎖

ret = misc_register(&misc); //注冊(cè)一個(gè) misc 設(shè)備

printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");

return ret;

}

static void __exit dev_exit(void)

{

misc_deregister(&misc); //注銷設(shè)備

}

module_init(dev_init);

module_exit(dev_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");

MODULE_DESCRIPTION("S3C2410/S3C2440 PWM Driver");測(cè)設(shè)程序如下：

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#include

#include

#include

#define PWM_IOCTL_SET_FREQ 1

#define PWM_IOCTL_STOP 2

#define ESC_KEY 0x1b

static int getch(void)

{

struct termios oldt,newt;

int ch;

if (!isatty(STDIN_FILENO)) {

fprintf(stderr, "this problem should be run at a terminal\n");

exit(1);

}

// save terminal setting

if(tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt) < 0) {

perror("save the terminal setting");

exit(1);

}

// set terminal as need

newt = oldt;

newt.c_lflag &= ~( ICANON | ECHO );

if(tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSANOW, &newt) < 0) {

perror("set terminal");

exit(1);

}

ch = getchar();

// restore termial setting

if(tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSANOW,&oldt) < 0) {

perror("restore the termial setting");

exit(1);

}

return ch;

}

static int fd = -1;

static void close_buzzer(void);

static void open_buzzer(void)

{

fd = open("/dev/pwm", 0);

if (fd < 0) {

perror("open pwm_buzzer device");

exit(1);

}

// any function exit call will stop the buzzer

atexit(close_buzzer);

}

static void close_buzzer(void)

{

if (fd >= 0) {

ioctl(fd, PWM_IOCTL_STOP);

close(fd);

fd = -1;

}

}

static void set_buzzer_freq(int freq)

{

// this IOCTL command is the key to set frequency

int ret = ioctl(fd, PWM_IOCTL_SET_FREQ, freq);

if(ret < 0) {

perror("set the frequency of the buzzer");

exit(1);

}

}

static void stop_buzzer(void)

{

int ret = ioctl(fd, PWM_IOCTL_STOP);

if(ret < 0) {

perror("stop the buzzer");

exit(1);

}

}

int main(int argc, char **argv)

{

int freq = 1000 ;

open_buzzer();

printf( "\nBUZZER TEST ( PWM Control )\n" );

printf( "Press +/- to increase/reduce the frequency of the BUZZER\n" ) ;

printf( "Press 'ESC' key to Exit this program\n\n" );

while( 1 )

{

int key;

set_buzzer_freq(freq);

printf( "\tFreq = %d\n", freq );

key = getch();

switch(key) {

case '+':

if( freq < 20000 )

freq += 10;

break;

case '-':

if( freq > 11 )

freq -= 10 ;

break;

case ESC_KEY:

case EOF:

stop_buzzer();

exit(0);

default:

break;

}

}

}

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux pwm 调屏_Linux驱动学习之：PWM驱动的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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