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设计说明

2 Dec 2024
Read time: 3 minute(s)

源码说明

源代码位于 bsp/artinchip/

  • bsp/artinchip/drv/pwm/drv_pwm.c,PWM Driver 层实现

  • bsp/artinchip/hal/pwm/hal_pwm.c,PWM HAL 层实现

  • bsp/artinchip/include/hal/hal_pwm.h,PWM HAL 层接口头文件

  • bsp/artinchip/drv/epwm/drv_epwm.c,EPWM Driver 层实现

  • bsp/artinchip/hal/pwmcs/hal_epwm.c,EPWM HAL 层实现

  • bsp/artinchip/include/hal/hal_epwm.h,EPWM HAL 层接口头文件

模块架构

PWM/ EPWM 驱动 Driver 层采用 RT-Thread 的 PWM 设备驱动框架。HAL 层也可以支持 Baremetal 方式或配合自定义的设备驱动框架进行使用。(下文仅以 PWM 作为说明,EPWM 同理)


sw_system17

1. PWM 驱动的软件架构图

关键流程设计

初始化流程

PWM 驱动的初始化接口通过 INIT_DEVICE_EXPORT(drv_pwm_init) 完成,主要是通过调用 PWM 子系统的接口 rt_device_pwm_register() 注册一个 PWM 设备。

PWM 控制器的初始化过程,主要步骤有:

  1. 初始化模块的 clk

  2. 初始化模块的默认参数

  3. 向设备框架中注册 PWM 设备

数据结构设计

struct aic_pwm_arg
属于 HAL 层接口,记录每一个 PWM 通道的配置信息:
struct aic_pwm_arg {
    u16 available;
    u16 id;
    enum aic_pwm_mode mode;
    u32 tb_clk_rate;
    u32 freq;
    struct aic_pwm_action action0;
    struct aic_pwm_action action1;
    u32 period;
    u32 duty;
    s32 def_level;
    enum pwm_polarity polarity;
};
struct aic_pwm_action
属于 HAL 层接口,记录一组 Action 的配置信息:
struct aic_pwm_action {
    enum aic_pwm_action_type CBD;
    enum aic_pwm_action_type CBU;
    enum aic_pwm_action_type CAD;
    enum aic_pwm_action_type CAU;
    enum aic_pwm_action_type PRD;
    enum aic_pwm_action_type ZRO;
};

Driver 层接口设计

以下接口是 PWM 设备驱动框架需要的标准接口。
struct rt_pwm_ops
{
    rt_err_t (*control)(struct rt_device_pwm *device, int cmd, void *arg);
};
1. drv_pwm_control
函数原型 rt_err_t drv_pwm_control(struct rt_device_pwm *device, int cmd, void *arg)
功能说明 (类似 ioctl 的接口方式)配置一个 PWM 通道
参数定义
device - 指向 PWM 设备的指针
cmd - ioctl 命令码
arg - 命令参数,指向 struct rt_pwm_configuration 结构的指针
返回值 0,成功; < 0,失败
注意事项 -

HAL 层接口设计

HAL 层的函数接口声明存放在 hal_pwm.h 中,主要接口有:
void hal_pwm_ch_init(u32 ch, enum aic_pwm_mode mode, u32 default_level,
                     struct aic_pwm_action *a0, struct aic_pwm_action *a1);
int hal_pwm_set(u32 ch, u32 duty_ns, u32 period_ns);
int hal_pwm_get(u32 ch, u32 *duty_ns, u32 *period_ns);
int hal_pwm_set_polarity(u32 ch, enum pwm_polarity polarity);
int hal_pwm_enable(u32 ch);
int hal_pwm_disable(u32 ch);

int hal_pwm_init(void);
int hal_pwm_deinit(void);

void hal_pwm_status_show(void);

Demo

本 Demo 实现了通过 PWM 来控制背光的亮度:
void turn_on_lcd_backlight(void)
{
    struct rt_device_pwm *pwm_dev;

    /* turn on the LCD backlight */
    pwm_dev = (struct rt_device_pwm *)rt_device_find("pwm");
    /* pwm frequency:100K = 10000ns */
    rt_pwm_set(pwm_dev, LCD_PWM_DEV_CHANNEL, 10000, 10000);
    rt_pwm_enable(pwm_dev, LCD_PWM_DEV_CHANNEL);
}