¶ PWM
¶ 概述
PWM是我们常用的外设功能之一，csk6总共有8组pwm输出口，本节将通过示例展示PWM API接口和使用方法。
¶ PWM常用接口
¶ 设置PWM 输出周期和脉冲宽度
int pwm_set_cycles(const struct device * dev, uint32_t channel, uint32_t period, uint32_t pulse, pwm_flags_t flags)
参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| dev | pwm设备实例 |
| channel | 通道 |
| period | 频率 |
| pulse | 脉冲宽度 |
| flags | PWM标志 |
其中period和pulse的单位是microseconds。
¶ 使用示例
¶ 准备工作
首先，实现Blinky_pwm示例的预期效果需要硬件开发板上必须有一个GPIO(带pwm输出功能)连接了一个LED灯，在csk6011a_nano开发板上是有这个设计的，通过查看开发板底板原理图，你可以看到LED对应的电路设计如下图所示，我们可以看到LED1(Green)对应的控制引脚为:GPIOB_06，GPIOB_06可复用为pwm输出功能。
¶ 获取sample项目
CSK6 SDK提供了Blinky_pwm的sample，你可以在任一期望放置项目工程的目录下输出以下指令创建一个Blinky_pwm项目：
lisa zep create
basic → blinky_pwm
Blinky pwm sample创建成功。
¶ 示例项目组件配置
在prj.conf文件中添加项目基础组件配置配置:
CONFIG_STDOUT_CONSOLE=y
CONFIG_PRINTK=y
# 打开pwm配置
CONFIG_PWM=y
# 打开日志配置
CONFIG_LOG=y
CONFIG_LOG_PRINTK=y
CONFIG_LOG_MODE_IMMEDIATE=y
CONFIG_PWM_LOG_LEVEL_DBG=y
¶ 设备树配置
csk6011a_nano.dts设备树配置文件中已经实现了pwmled的配置，具体如下:
{
model = "csk6011a nano";
compatible = "csk,csk6011a_nano";
/* 定义别名为 pwm-led0 的 pwmled 设备树 */
aliases {
pwm-led0 = &green_pwm_led;
};
pwmleds {
compatible = "pwm-leds";
green_pwm_led: green_pwm_led {
/* PWM LED will conflict with User LED1 since using the same gpio pin */
pwms = <&gptchannel2 2 PWM_MSEC(20) PWM_POLARITY_NORMAL>;
label = "User BOARD_LED_2 - PWM0";
};
};
};
&gptchannel2 {
compatible = "listenai,csk-pwm";
status = "okay";
channel_mode = <1>; /* 0: timer; 1:pwm */
clock-prescaler = <128>;
pinctrl-0 = <&pinctrl_pwm2_default>;
pinctrl-names = "default";
};
pinctrl_pwm2_default的引脚定义在boards\arm\csk6011a_nano_pinctrl.dtsi中：
pinctrl_pwm2_default: pwm2_default{
pinctrls = <GPT_PWM_2_GPIOB_06>;
};
pwmled 设备树配置说明：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| green_pwm_led(第一个) | pwm_led 设备树的 node label，可通过 node label 获取 pwm_led设备树的配置信息 |
| green_pwm_led(第二个) | pwm_led 设备树的 node id，可通过 node id获取 pwm_led设备树的配置信息 |
| pwms = <&gptchannel2 2 PWM_MSEC(20) PWM_POLARITY_NORMAL>; | &gptchannel2 ：pwm_2 2：通道 PWM_POLARITY_NORMAL： pwm 引脚 flag |
| User BOARD_LED_2 - PWM0 | pwm_led 节点的 label 属性(Label propert)，通过传入device_get_binding()接口可以获取pwm的设备实例 |
如果需要修改pwm引脚或通道，可在SDK的zephyr\include\zephyr\dt-bindings\pinctrl\csk6-pinctrl.h文件中查看可使用的IO口，该文件定义了SDK可用的IO列表，开发者仅需要选择对应的IO即可，例如：
// pwm
#define GPT_PWM_0_GPIOA_00 CSK6_PINMUX(a, 0, 11)
#define GPT_PWM_1_GPIOA_01 CSK6_PINMUX(a, 1, 11)
#define GPT_PWM_2_GPIOA_02 CSK6_PINMUX(a, 2, 11)
#define GPT_PWM_3_GPIOA_03 CSK6_PINMUX(a, 3, 11)
#define GPT_PWM_4_GPIOA_04 CSK6_PINMUX(a, 4, 11)
#define GPT_PWM_5_GPIOA_05 CSK6_PINMUX(a, 5, 11)
#define GPT_PWM_6_GPIOA_06 CSK6_PINMUX(a, 6, 11)
#define GPT_PWM_7_GPIOA_07 CSK6_PINMUX(a, 7, 11)
#define GPT_PWM_0_GPIOA_08 CSK6_PINMUX(a, 8, 11)
#define GPT_PWM_1_GPIOA_09 CSK6_PINMUX(a, 9, 11)
#define GPT_PWM_2_GPIOA_10 CSK6_PINMUX(a, 10, 11)
#define GPT_PWM_3_GPIOA_11 CSK6_PINMUX(a, 11, 11)
#define GPT_PWM_4_GPIOA_12 CSK6_PINMUX(a, 12, 11)
#define GPT_PWM_5_GPIOA_13 CSK6_PINMUX(a, 13, 11)
#define GPT_PWM_6_GPIOA_14 CSK6_PINMUX(a, 14, 11)
#define GPT_PWM_7_GPIOA_15 CSK6_PINMUX(a, 15, 11)
#define GPT_PWM_0_GPIOA_16 CSK6_PINMUX(a, 16, 11)
#define GPT_PWM_1_GPIOA_17 CSK6_PINMUX(a, 17, 11)
#define GPT_PWM_2_GPIOA_18 CSK6_PINMUX(a, 18, 11)
#define GPT_PWM_3_GPIOA_19 CSK6_PINMUX(a, 19, 11)
#define GPT_PWM_4_GPIOA_20 CSK6_PINMUX(a, 20, 11)
#define GPT_PWM_0_GPIOB_00 CSK6_PINMUX(b, 0, 11)
#define GPT_PWM_7_GPIOB_01 CSK6_PINMUX(b, 1, 11)
#define GPT_PWM_6_GPIOB_02 CSK6_PINMUX(b, 2, 11)
#define GPT_PWM_5_GPIOB_03 CSK6_PINMUX(b, 3, 11)
#define GPT_PWM_4_GPIOB_04 CSK6_PINMUX(b, 4, 11)
#define GPT_PWM_3_GPIOB_05 CSK6_PINMUX(b, 5, 11)
#define GPT_PWM_2_GPIOB_06 CSK6_PINMUX(b, 6, 11)
#define GPT_PWM_1_GPIOB_07 CSK6_PINMUX(b, 7, 11)
#define GPT_PWM_0_GPIOB_08 CSK6_PINMUX(b, 8, 11)
#define GPT_PWM_7_GPIOB_09 CSK6_PINMUX(b, 9, 11)
#define GPT_PWM_6_GPIOB_10 CSK6_PINMUX(b, 10, 11)
#define GPT_PWM_5_GPIOB_11 CSK6_PINMUX(b, 11, 11)
修改pwm对应引脚有两种方式：
- 1.直接修改SDK默认引脚配置
- 2.在board/csk6011a_nano.overlay文件中添加pwm引脚定义，覆盖SDK默认的pwm引脚配置。
同时需要确定引脚定义是否跟其他的功能引脚有冲突，最直接的办法是在编译的结果产物中查看是否有重复的引脚定义：build\zephyr\zephyr.dts。
¶
¶ 示例实现逻辑
-
此例程使用PWM控制LED灯以1Hz的频率闪烁，每4秒频率翻倍直到64hz，此后每4秒频率减半，直到恢复到1Hz完成一个闪烁周期，以先快后慢的闪烁方式循环。
-
部分PWM硬件无法实现1Hz的频率控制，这个sample在启动时会对硬件进行校准，适当减小最大PWM周期，直到找到匹配硬件的值。
¶ 示例实现
#include <zephyr/zephyr.h>
#include <zephyr/sys/printk.h>
#include <zephyr/device.h>
#include <zephyr/drivers/pwm.h>
/* 获取设备树配置 */
static const struct pwm_dt_spec pwm_led0 = PWM_DT_SPEC_GET(DT_ALIAS(pwm_led0));
#define MIN_PERIOD PWM_SEC(1U) / 128U
#define MAX_PERIOD PWM_SEC(1U)
void main(void)
{
uint32_t max_period;
uint32_t period;
uint8_t dir = 0U;
int ret;
printk("PWM-based blinky\n");
if (!device_is_ready(pwm_led0.dev)) {
printk("Error: PWM device %s is not ready\n",
pwm_led0.dev->name);
return;
}
/*
* 如果默认的 MAX_PERIOD 值无法匹配一些 PWM 硬件，则降低其值直到可以。
* 保持其值至少为 MIN_PERIOD*4，以确保样本改变频率至少是一次。
*/
printk("Calibrating for channel %d...\n", pwm_led0.channel);
max_period = MAX_PERIOD;
/* 对硬件进行校准，适当减小最大PWM周期，到找匹配的值 */
while (pwm_set_dt(&pwm_led0, max_period, max_period / 2U)) {
max_period /= 2U;
if (max_period < (4U * MIN_PERIOD)) {
printk("Error: PWM device "
"does not support a period at least %lu\n",
4U * MIN_PERIOD);
return;
}
}
printk("Done calibrating; maximum/minimum periods %u/%lu usec\n",
max_period, MIN_PERIOD);
period = max_period;
while (1) {
/* 设置pwm参数，通道、频率(max_period=125000HZ)、脉宽(50%)、标志(PWM_POLARITY_NORMAL) */
ret = pwm_set_dt(&pwm_led0, period, period / 2U);
if (ret) {
printk("Error %d: failed to set pulse width\n", ret);
return;
}
/* 改变pwm频率和脉宽实现LED的动态亮度显示 */
period = dir ? (period * 2U) : (period / 2U);
if (period > max_period) {
period = max_period / 2U;
dir = 0U;
} else if (period < MIN_PERIOD) {
period = MIN_PERIOD * 2U;
dir = 1U;
}
k_sleep(K_SECONDS(4U));
}
}
¶ 编译和烧录
¶ 编译
在sample根目录下通过以下指令完成编译：
lisa zep build -b csk6011a_nano
¶ 烧录
csk6011a_nano通过USB连接PC，通过烧录指令开始烧录：
lisa zep flash
完成烧录后，可看到终端输出 “烧录成功” 的提示，如图：
¶ 查看结果
预期的效果应如下视频所示，开发板上的LED灯(绿)以先快后慢的方式循环闪烁，如果在你的卡发板上实现了这个效果，那么恭喜，你顺利的完成了LED的控制，在CSK6的开发上又迈出了一步！