裸机PWM驱动屏幕亮度(Linux驱动开发篇)_pwm duty

1、PWM简介
PWM信号有两个关键的术语：

频率（开关速度）
占空比（t/T）

2、pwm控制屏幕亮度的原理

• 假如我们不断的打开和关闭背光，当速度足够快的时候就不会感觉到背光关闭这个过程了
• 我们给 LCD 的背光引脚输入一个 PWM 信号，这样就可以通过调整占空比的方式来调整LCD背光亮度了
• 提高占空比就会提高背光亮度，降低占空比就会降低背光亮度
• 传统的51利用的开关的频率实现代码调节（模拟pwm），但是向这里使用的imx6ull的soc外设下面挂有8路pwm外设，这样我们就可以利用用配置寄存器来实现调节一个引脚实现和模拟pwm一样的功能。

3、配置pwm外设

• 可以通过配置相应的寄存器来设置 PWM信号的频率和占空比

• 配置步骤如下:

  1、配置引脚 GPIO1_IO8
  配置GPIO1_IO08 的复用功能，将其复用为 PWM1_OUT信号线

  2、初始化PWM1
  初始化PWM1，配置所需的 PWM信号的频率和默认占空比

  3、设置中断
  因为FIFO 中的采样值每个周期都会少一个，所以需要不断的向 FIFO中写入采样值，防止其为空。我们可以使能 FIFO 空中断，这样当FIFO 为空的时候就会触发相应的中断，然后在中断处理函数中向FIFO写入采样值

  4、使能PWM1
  配置好PWM1以后就可以开启了

4、硬件实现
设置 RGB LCD 的背光亮度 PWM 信号频率为 1KHz,占空比为 10%，这样屏幕亮度就很低。然后通过按键 KEY0 逐步的提升PWM信号的占空比，按照 10%步进。

5、裸机驱动

• bsp_backlight.h

#ifndef _BACKLIGHT_H
#define _BACKLIGHT_H

#include "imx6ul.h"

/* 背光PWM结构体 */
struct backlight_dev_struc
{	
	unsigned char pwm_duty;		/* 占空比	*/
};

/* 函数声明 */
void backlight_init(void);
void pwm1_enable(void);
void pwm1_setsample_value(unsigned int value);
void pwm1_setperiod_value(unsigned int value);
void pwm1_setduty(unsigned char duty);
void pwm1_irqhandler(void);

#endif
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• 因为这里单片机带pwm外设，所以驱动编写就是对应的配置pwm外设相关的寄存器
• bsp_backlight.c

#include "bsp_backlight.h"
#include "bsp_int.h"/*采样中断*/
#include "stdio.h"

/* 背光设备 */
struct backlight_dev_struc backlight_dev;

/*
 * @description	: pwm1中断处理函数
 * @param		: 无
 * @return 		: 无
 */
void pwm1_irqhandler(void)
{
	if(PWM1->PWMSR & (1 << 3)) 	/* FIFO为空中断 */
	{
		/* 将占空比信息写入到FIFO中,其实就是设置占空比 */
		pwm1_setduty(backlight_dev.pwm_duty); 
		PWM1->PWMSR |= (1 << 3); /* 写1清除中断标志位 */ 
	}
}

/*
 * @description	: 初始化背光PWM
 * @param		: 无
 * @return 		: 无
 */
void backlight_init(void)
{
	unsigned char i = 0;
	/* 1、背光PWM IO初始化 */
	IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO08_PWM1_OUT, 0); /* 复用为PWM1_OUT */

	/* 配置PWM IO属性	
	 *bit 16:0 HYS关闭
	 *bit [15:14]: 10 100K上拉
	 *bit [13]: 1 pull功能
	 *bit [12]: 1 pull/keeper使能
	 *bit [11]: 0 关闭开路输出
	 *bit [7:6]: 10 速度100Mhz
	 *bit [5:3]: 010 驱动能力为R0/2
	 *bit [0]: 0 低转换率
	 */
	IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO08_PWM1_OUT, 0XB090);
	
	/* 2、初始化PWM1		*/
	/*
   	 * 初始化寄存器PWMCR
   	 * bit[27:26]	: 01  当FIFO中空余位置大于等于2的时候FIFO空标志值位
   	 * bit[25]		:
 0  停止模式下PWM不工作
   	 * bit[24]		: 0	  休眠模式下PWM不工作
   	 * bit[23]		: 0   等待模式下PWM不工作
   	 * bit[22]		: 0   调试模式下PWM不工作
   	 * bit[21]		: 0   关闭字节交换
   	 * bit[20]		: 0	  关闭半字数据交换
   	 * bit[19:18]	: 00  PWM输出引脚在计数器重新计数的时候输出高电平
   	 *					  在计数器计数值达到比较值以后输出低电平
   	 * bit[17:16]	: 01  PWM时钟源选择IPG CLK = 66MHz
   	 * bit[15:4]	: 65  分频系数为65+1=66，PWM时钟源 = 66MHZ/66=1MHz
   	 * bit[3]		: 0	  PWM不复位
   	 * bit[2:1]		: 00  FIFO中的sample数据每个只能使用一次。
   	 * bit[0]		: 0   先关闭PWM，后面再使能
	 */
	PWM1->PWMCR = 0;	/* 寄存器先清零 */
	PWM1->PWMCR |= (1 << 26) | (1 << 16) | (65 << 4);

	/* 设置PWM周期为1000,那么PWM频率就是1M/1000 = 1KHz。 */
	pwm1_setperiod_value(1000);

	/* 设置占空比，默认50%占空比   ,写四次是因为有4个FIFO */
	backlight_dev.pwm_duty = 50;
	for(i = 0; i < 4; i++)
	{
		pwm1_setduty(backlight_dev.pwm_duty);	
	}
	
	/* 使能FIFO空中断，设置寄存器PWMIR寄存器的bit0为1 */
	PWM1->PWMIR |= 1 << 0;
	system_register_irqhandler(PWM1_IRQn, (system_irq_handler_t)pwm1_irqhandler, NULL);	/* 注册中断服务函数 */
	GIC_EnableIRQ(PWM1_IRQn);	/* 使能GIC中对应的中断 */
	PWM1->PWMSR = 0;			/* PWM中断状态寄存器清零 */

	pwm1_enable();				/* 使能PWM1 */	
}

/*
 * @description	: 使能PWM
 * @param		: 无
 * @return 		: 无
 */
void pwm1_enable(void)
{
	PWM1->PWMCR |= 1 << 0;	 
}

/*
 * @description		: 设置Sample寄存器，Sample数据会写入到FIFO中，
 * 					  所谓的Sample寄存器，就相当于比较寄存器，假如PWMCR中的POUTC
 *				  	  设置为00的时候。当PWM计数器中的计数值小于Sample的时候
 *					  就会输出高电平，当PWM计数器值大于Sample的时候输出底电平,
 *					  因此可以通过设置Sample寄存器来设置占空比
 * @param -  value	: 寄存器值，范围0~0XFFFF
 * @return 			: 无
 */
void pwm1_setsample_value(unsigned int value)
{
	PWM1->PWMSAR = (value & 0XFFFF);	
}

/*
 * @description		: 设置PWM周期，就是设置寄存器PWMPR，PWM周期公式如下
 *					  PWM_FRE = PWM_CLK / (PERIOD + 2)， 比如当前PWM_CLK=1MHz
 *					  要产生1KHz的PWM，那么PERIOD = 1000000/1K - 2 = 	998
 * @param -  value	: 周期值，范围0~0XFFFF
 * @return 			: 无
 */
void pwm1_setperiod_value(unsigned int value)
{
	unsigned int regvalue = 0;

	if(value < 2)
		regvalue = 2;
	else 
		regvalue = value - 2;
	PWM1->PWMPR = (regvalue & 0XFFFF);
}

/*
 * @description		: 设置PWM占空比
 * @param -  value	: 占空比0~100，对应0%~100%
 * @return 			: 无
 */
void pwm1_setduty(unsigned char duty)
{
	unsigned short preiod;
	unsigned short sample;

	backlight_dev.pwm_duty = duty;
	preiod = PWM1->PWMPR + 2;
	sample = preiod * backlight_dev.pwm_duty / 100;
	pwm1_setsample_value(sample);
}



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