脉冲宽度调制（PWM）接口¶

概述Linux PWM接口

PWM通常用于控制手机中的LED、风扇或振动器。具有固定用途的PWM无需实现Linux PWM API（尽管它们可以这样做）。然而，PWM通常作为SoC上的离散设备出现，没有固定的用途。将它们连接到LED或风扇取决于电路板设计者。为了提供这种灵活性，存在通用的PWM API。

识别PWM¶

旧版PWM API的用户使用唯一的ID来引用PWM设备。

电路板设置代码不应通过其唯一的ID来引用PWM设备，而是应注册一个静态映射，该映射可用于将PWM使用者与提供者匹配，如下例所示

static struct pwm_lookup board_pwm_lookup[] = {
        PWM_LOOKUP("tegra-pwm", 0, "pwm-backlight", NULL,
                   50000, PWM_POLARITY_NORMAL),
};

static void __init board_init(void)
{
        ...
        pwm_add_table(board_pwm_lookup, ARRAY_SIZE(board_pwm_lookup));
        ...
}

使用PWM¶

使用者使用pwm_get()函数，并将使用者设备或使用者名称传递给它。pwm_put()用于释放PWM设备。也存在getter的托管变体，devm_pwm_get()和devm_fwnode_pwm_get()。

在请求之后，必须使用以下方式配置PWM：

int pwm_apply_might_sleep(struct pwm_device *pwm, struct pwm_state *state);

此API控制PWM周期/占空比配置以及启用/禁用状态。

如果PWM不休眠，则可以在原子上下文中使用PWM设备。可以使用以下方式检查是否是这种情况：

bool pwm_might_sleep(struct pwm_device *pwm);

如果为false，则也可以使用以下方式在原子上下文中配置PWM：

int pwm_apply_atomic(struct pwm_device *pwm, struct pwm_state *state);

作为使用者，不要依赖禁用PWM的输出状态。如果可以轻松实现，驱动程序应该发出非活动状态，但某些驱动程序不能。如果您依赖于获取非活动状态，请使用.duty_cycle=0，.enabled=true。

还有一个usage_power设置：如果设置，则PWM驱动程序只需要维护功率输出，但在信号形式方面具有更大的自由度。如果驱动程序支持，可以优化信号，例如通过相移芯片的各个通道来改善EMI。

pwm_config()，pwm_enable()和pwm_disable()函数只是pwm_apply_might_sleep()的包装器，如果用户想一次更改多个参数，则不应使用它们。例如，如果您在同一函数中看到pwm_config()和pwm_{enable,disable}()调用，这可能意味着您应该切换到pwm_apply_might_sleep()。

PWM用户API还允许用户查询传递给pwm_apply_might_sleep()的最后一次调用的PWM状态，使用pwm_get_state()。请注意，这与驱动程序实际实现的不同，如果无法通过正在使用的硬件精确满足请求。目前，使用者无法获取实际实现的设置。

除了PWM状态外，PWM API还公开了PWM参数，这些参数是应该在此PWM上使用的参考PWM配置。PWM参数通常是特定于平台的，并允许PWM用户只关心相对于整个周期的占空比（例如，duty = 周期的 50%）。struct pwm_args包含 2 个字段（周期和极性），应该用于设置初始PWM配置（通常在PWM用户的探测函数中完成）。使用pwm_get_args()检索PWM参数。

所有使用者都应该在恢复时重新配置PWM。这是确保一切按正确顺序恢复的唯一方法。

使用sysfs接口使用PWM¶

如果在内核配置中启用了CONFIG_SYSFS，则提供了一个简单的sysfs接口，用于从用户空间使用PWM。它在/sys/class/pwm/中公开。每个探测到的PWM控制器/芯片将导出为pwmchipN，其中N是PWM芯片的基数。在目录中，您将找到

npwm
此芯片支持的PWM通道数（只读）。

export
导出PWM通道以与sysfs一起使用（只写）。

unexport
从sysfs取消导出PWM通道（只写）。

PWM通道使用每个芯片的索引编号，从0到npwm-1。

当导出PWM通道时，将在其关联的pwmchipN目录中创建一个pwmX目录，其中X是导出的通道号。然后，以下属性可用

period
PWM信号的总周期（读/写）。该值以纳秒为单位，是PWM的活动和非活动时间之和。

duty_cycle
PWM信号的活动时间（读/写）。该值以纳秒为单位，必须小于或等于周期。

polarity
更改PWM信号的极性（读/写）。仅当PWM芯片支持更改极性时，对此属性的写入才起作用。值为字符串“normal”或“inversed”。

enable
启用/禁用PWM信号（读/写）。

0 - 禁用

1 - 启用

实现PWM驱动程序¶

目前有两种方法可以实现pwm驱动程序。传统上只有裸机API，这意味着每个驱动程序都必须自己实现pwm_*()函数。这意味着不可能在系统中有多个PWM驱动程序。因此，新驱动程序必须使用通用PWM框架。

可以使用pwmchip_alloc()分配新的PWM控制器/芯片，然后使用pwmchip_add()注册，并使用pwmchip_remove()再次移除。要撤消pwmchip_alloc()，请使用pwmchip_put()。pwmchip_add()接受填充的struct pwm_chip作为参数，它提供了PWM芯片的描述、芯片提供的PWM设备数量以及支持的PWM操作的芯片特定实现给框架。

在PWM驱动程序中实现极性支持时，请确保遵守PWM框架中的信号约定。根据定义，正常极性表示信号在高电平开始持续占空比的时间，并在周期的其余时间变为低电平。相反，具有反向极性的信号在低电平开始持续占空比的时间，并在周期的其余时间变为高电平。

鼓励驱动程序实现 ->apply() 方法，而不是使用传统的 ->enable()、->disable() 和 ->config() 方法。这样做应在 PWM 配置工作流程中提供原子性，这在 PWM 控制关键设备（如稳压器）时是必需的。

同样出于这个原因，也鼓励实现 ->get_state() 方法（用于检索初始 PWM 状态）。让 PWM 用户了解当前的 PWM 状态可以帮助他们避免故障。

驱动程序不应实现任何电源管理。换句话说，使用者应按照“使用 PWM”部分所述的方式实现电源管理。

锁定¶

PWM 核心列表操作受互斥锁保护，因此 pwm_get() 和 pwm_put() 不能从原子上下文中调用。目前，PWM 核心不会强制对 pwm_enable()、 pwm_disable() 和 pwm_config() 执行任何锁定，因此调用上下文目前是驱动程序特定的。这是一个由以前的简易 API 导致的问题，应该尽快修复。

辅助函数¶

目前，PWM 只能使用 period_ns 和 duty_ns 进行配置。对于某些用例，freq_hz 和 duty_percent 可能更好。请考虑向框架添加适当的辅助函数，而不是在驱动程序中进行此计算。

Linux内核

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