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远程视频监控之驱动篇（PWM）
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一.代码
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <mach/gpio.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <plat/regs-timer.h>
#include <mach/regs-irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/mach/time.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#define PWM_IOCTL_SET_FREQ 1
#define PWM_IOCTL_STOP 0
static int major;
static struct class *wvm_pwm_class;
static struct semaphore lock;
static void PWM_Set_Freq( unsigned long freq )
{
//定义局部变量
unsigned long tcnt;
unsigned long tcon;
unsigned long tcfg1;
unsigned long tcfg0;
struct clk *clk_p;
unsigned long pclk;
//set GPB0 as tout0, pwm output
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB(0), S3C2410_GPB0_TOUT0); //设置GPB0为输出引脚
//读取寄存器
tcon = __raw_readl(S3C2410_TCON);
tcfg1 = __raw_readl(S3C2410_TCFG1);
tcfg0 = __raw_readl(S3C2410_TCFG0);
//prescaler = 50
tcfg0 &= ~S3C2410_TCFG_PRESCALER0_MASK; //S3C2410_TCFG_PRESCALER0_MASK（0xff）定时器0和1的预分频值的掩码，TCFG[0~8]
tcfg0 |= (50 - 1); //预分频50
//mux = 1/16
tcfg1 &= ~S3C2410_TCFG1_MUX0_MASK; //清零S3C2410_TCFG1_MUX0_MASK(0xf)
tcfg1 |= S3C2410_TCFG1_MUX0_DIV16; //设置tcfg1的值为0x0011即：1/16
__raw_writel(tcfg1, S3C2410_TCFG1); //将值tcfg1写入定时器配置寄存器1中
__raw_writel(tcfg0, S3C2410_TCFG0); //将值tcfg0写入定时器配置寄存器1中
clk_p = clk_get(NULL, "pclk");
pclk = clk_get_rate(clk_p); //从系统平台时钟队列中获取pclk的时钟频率，在include/linux/clk.h中定义
tcnt = (pclk/50/16)/freq; //计算定时器0的输出时钟频率(pclk/{prescaler0 + 1}/divider value)
__raw_writel(tcnt, S3C2410_TCNTB(0)); //设置定时器0计数缓存寄存器的值
__raw_writel(tcnt/2, S3C2410_TCMPB(0)); //设置定时器0比较缓存寄存器的值
tcon &= ~0x1f;
tcon |= 0xb; //disable deadzone, auto-reload, inv-off, update TCNTB0&TCMPB0, start timer 0（关闭死区、自动重载、关反相器、更新TCNTB0&TCMPB0、启动定时器0）
__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);//设置定时器控制寄存器的0-4位，即对定时器0进行控制
tcon &= ~2; //clear manual update bit(清除定时器0的手动更新位)
__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);
}
static void wvm_pwm_drv_Stop(void)
{
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB(0), S3C2410_GPIO_OUTPUT); //设置GPB0为输出引脚
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(0), 0); //设置为0，使蜂鸣器停止
}
static int wvm_pwm_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
if (!down_trylock(&lock)) //如果第一次打开能获取到返回一个0，如果在没有释放前，再次要打开会返回一个非0值
return 0;
else
return -EBUSY;
}
/*cmd 是1，表示设置频率；cmd 是0 ，表示停止pwm*/
static long wvm_pwm_drv_ioctl( struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
switch (cmd)
{
case PWM_IOCTL_SET_FREQ:
if (arg == 0) //若果参数是0，则返回错误
return -EINVAL;
PWM_Set_Freq(arg);
break;
case PWM_IOCTL_STOP:
wvm_pwm_drv_Stop();
break;
}
return 0;
}
static int wvm_pwm_drv_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
wvm_pwm_drv_Stop(); //蜂鸣器停止
up(&lock); //释放互斥锁
return 0;
}
static struct file_operations wvm_pwm_drv_fops = {
.owner = THIS_MODULE, /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
.open = wvm_pwm_drv_open,
.unlocked_ioctl = wvm_pwm_drv_ioctl,
.release = wvm_pwm_drv_close,
};
static int wvm_pwm_drv_init(void)
{
major = register_chrdev(0, "wvm_pwm_drv", &wvm_pwm_drv_fops);
if(major < 0)
{
printk( " wvm_pwm_drvregister falid!/n");
return major;
}
wvm_pwm_class = class_create(THIS_MODULE, "wvm_pwm_drv");
if(IS_ERR(wvm_pwm_class))
{
printk( " wvm_pwm_drv register class falid!/n");
return -1;
}
/* 为了让mdev根据这些信息来创建设备节点 */
device_create(wvm_pwm_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "wvm_pwm"); /* /dev/wvm_pwm */
sema_init(&lock, 1); //定义互斥锁
return 0;
}
static void wvm_pwm_drv_exit(void)
{
unregister_chrdev(major, "wvm_pwm_drv");
device_destroy(wvm_pwm_class, MKDEV(major, 0));
class_destroy(wvm_pwm_class);
}
module_init(wvm_pwm_drv_init);
module_exit(wvm_pwm_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
二.应用测试
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <math.h>
int main(int argc, char **argv)
{
int tmp;
int cmd;
int fd;
//打开蜂鸣器设备
fd = open("/dev/wvm_pwm", O_RDWR);
if(fd < 0)
{
printf("Open PWM Device Faild!\n");
exit(1);
}
while(1)
{
cmd=1;
ioctl(fd,cmd,700); //蜂鸣器响
usleep(800000); //延时
ioctl(fd,cmd,2000);
usleep(800000);
}
//关闭设备
close(fd);
return 0;
}三.分析
1.调用过程
应用程序：ioctl(fd,cmd,700); 调用---> 驱动程序：wvm_pwm_drv_ioctl（）
cmd=1 ,arg不等于0 调用---> PWM_Set_Freq（）
由此我们看到PWM_Set_Freq（）才是整个驱动的核心，下面我将结合硬件来讲解这个函数
2.如何实现
a.设置GPB0为PWM引脚
b.设置定时器配置寄存器（TCFG0,TCFG1），目的是设定定时器的输出频率（这两个寄存器的值决定了输出频率）
预分频值：本程序设为了50
分频值设为1/16
c.设置定时器0计数缓存器（TCNTB0控制PWM频率）和定时器0比较缓存器（TCMTB0控制PWM值），其中TCMTB0为TCNTB0的一半，即占空比为百分之50，输出频率：tcnt = (pclk/50/16)/freq; 其中freq即为我们设定的频率参数。（这里的调节蜂鸣器，只是固定的占空比调节输出频率，如果想调光等，需要的是固定频率，调节占空比，大家可以改动驱动自己尝试下）虽然在本项目中没遇到，但是我觉得还是有必要讲解下，占空比是如何调节的
首先要明确一点当设定完TCNTB0，TCMTB0他们就不变了，TCNTB0对应的内部寄存器TCNT0开始递减 。当其等于TCMTB0电平翻转，当其变为0时，电平再次翻转。所以想控制占空比的话，只需要控制TCNTB0即可。
d.设置定时器控制寄存器（TCON）
首先：关闭死区、自动重载、关反相器、更新TCNTB0&TCMPB0（第一次必须手动更新）、启动定时器0
然后：清楚手动更新，因为已经设置了自动重载。
参考：http://blog.chinaunix.net/uid-25445243-id-212935.html