RK3568是怎样去配置PWM DTS节点的

前言
脉宽调制（PWM，Pulse Width Modulation）功能在嵌入式系统中是非常常见的，它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 Rockchip PWM 支持三种模式: Continuous mode、One-shot mode 和 Capture mode, 4 通道 built-in。

说明
ROC-RK3568-PC的 PWM 驱动为：kernel/drivers/pwm/pwm-rockchip.c
3.10 和 4.4 及以上版本内核下驱动文件名字是同一个，pwm-rockchip.c 只支持Continuous mode，但是里面的代码有些差别。4.4 及以上内核版本将 pwm_config()，pwm_enable() 和 pwm_disable() 包装在pwm_apply_state() 函数里面，这样做的好处是可以一次改变几个 PWM 参数，3.10 内核的 PWM 驱动还是原来的接口.

DTS配置
配置 PWM 主要有以下三大步骤：配置 PWM DTS 节点、配置 PWM 内核驱动、控制 PWM 设备。

配置 PWM DTS节点
在 DTS 源文件 kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk356x-firefly-demo.dtsi 添加 PWM DTS 配置，如下所示：
pwm_demo: pwm_demo {
        status = "okay";
        compatible = "firefly,rk356x-pwm";
        pwms = <&pwm1 0 10000 1>;   //pwm1:PWM number   0 10000:PWM period in nanoseconds  1:polarity
        duty_ns = <5000>;   //pwm duty cycle activation time, unit ns
    };

接口说明
用户可在其它驱动文件中使用以下步骤生成的 PWM 节点。具体方法如下：
1、在要使用 PWM 控制的设备驱动文件中包含以下头文件：
#include
该头文件主要包含 PWM 的函数接口。
2、使用 pwm_request 函数申请 PWM ：
struct pwm_device *pwm_request(int pwm_id, const char *label);
例如：
struct pwm_device * pwm1 = NULL;
pwm0 = pwm_request(1, “firefly-pwm”);
3、使用pwm_config 函数配置 PWM 的占空比：
int pwm_config(struct pwm_device *pwm, int duty_ns, int period_ns);
例如：
pwm_config(pwm0, 500000, 1000000);
4、使用pwm_enable函数使能PWM函数
int pwm_enable(struct pwm_device *pwm);
例如：
pwm_enable(pwm0);
5、使用pwm_free函数释放所申请的 PWM
void pwm_free(struct pwm_device *pwm);
例如：
pwm_free(pwm0)；
5、使用pwm_disable函数禁用 PWM
void pwm_disable(struct pwm_device *pwm);
例如：
pwm_disable(pwm0)；

调试方法
通过内核丰富的 debug 接口查看 PWM 注册状态，adb shell 或者串口进入 Android 终端执行：
cat  /sys/kernel/debug/pwm
查看注册是否成功，成功则返回接口名和寄存器地址。

FAQs
PWM 无法注册成功：
dts 配置文件是否打开对应的 PWM。
PWM 所在的 IO 口是否被其他资源占用，可以根据报错的返回值去查看原因。
例子
以下是 pwmchip0 的例子，设置 pwm0 输出频率 100K，占空比 50%, 极性为正极性：
PWM Backlight
PWM的连续模式使用最多，且背光使用较为频繁。
以下是 DTS 文件中背光很常见的背光配置节点：
cd /sys/class/pwm/pwmchip0/
echo 0 > export
cd pwm0
echo 10000 > period
echo 5000 > duty_cycle
echo normal > polarity
echo 1 > enable

PWM 在 U-Boot 与 kernel 之间的衔接问题
1、U-Boot 如果有用 PWM 调压功能，到了 kernel 阶段，此时 PWM 仍然是工作状态， 需要根据当前 PWM 的硬件状态，将 PWM clock count 调整与当前 PWM 状态一致。否则可能会出现 clock 架构发现无人使用的 PWM clock，将其关闭后，导致 PWM 无法工作，出现类似 PWM 调压电压不够导致的死机问题等。
2、U-Boot 与 kernel PWM 所用的时钟源的频率不同，也会导致中间出现切换,可能会导致 PWM 占空比发生变化，
出现类似 PWM 调压电压不够导致的死机问题等，所以要保持 U-Boot 与 kernel 的时钟源或时钟源的频率一
致。确保 U-Boot 的 GPLL 频率与 kernel 保持一致，因为 PWM 的时钟现在都是挂在 GPLL 下面；U-Boot 的
GPLL 频率通过 U-Boot 的开机打印 log 可以看到，kernel 的频率通过查看 clock tree, cat
/sys/kernel/debug/clock/clock_tree | grep gpll。
3、U-Boot 与 kernel 所配置的极性和周期不一致，也会导致中间出现切换，可能会导致 PWM 占空比发生变化，出现类似 PWM 调压电压不够导致的死机问题等，所以要保持 U-Boot 与 kernel 的极性和周期一致。

PWM 使用
PWM 提供了用户层的接口，在 /sys/class/pwm/ 节点下面，PWM 驱动加载成功后，会在 /sys/class/pwm/ 目录下产生 pwmchip0 目录；向 export 文件写入 0，就是打开 pwm 定时器 0，会产生一个 pwm0 目录，相反的往 unexport 写入 0 就会关闭 pwm 定时器了，同时 pwm0 目录会被删除,该目录下有以下几个文件：
enable：写入 1 使能 pwm，写入 0 关闭 pwm
polarity：有 normal 或 inversed 两个参数选择，表示输出引脚电平翻转
duty_cycle：在 normal 模式下，表示一个周期内高电平持续的时间（单位：纳秒），在 reversed 模式下，表示一个周期中低电平持续的时间（单位：纳秒)
period：表示 pwm 波的周期(单位：纳秒)

内核下测试：
cd /sys/class/pwm/pwmchip0/
echo 0 > export
cd pwm0
echo 10000 > period
echo 5000 > duty_cycle
echo normal > polarity
echo 1 > enable

原作者：悲伤的小强

0