RK3568 PWM驱动基础知识

RK3568 PWM 驱动基础知识

在嵌入式系统中，PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）是一种常用的外设功能，广泛应用于 LED 调光、电机调速、蜂鸣器驱动、背光控制 等场景。对于 RK3568 这类 SoC，其内核驱动和设备树配置提供了灵活的 PWM 使用方式。本文将从 PWM 基础原理、RK3568 驱动支持以及设备树节点配置三方面进行讲解。

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一、PWM 基础原理

PWM 的核心思想是通过 固定周期 的方波信号，在每个周期内调节高电平时间（占空比，Duty Cycle），以实现对平均电压或能量的控制。关键参数包括：

1. 频率 (Frequency)：每秒钟 PWM 波形重复的次数，通常决定了控制响应速度或音调。
2. 占空比 (Duty Cycle)：高电平持续时间占整个周期的比例，决定了功率输出。
3. 相位 (Phase)：不同通道的同步或偏移，通常在多路控制时使用。

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二、RK3568 的 PWM 驱动支持

RK3568 SoC 内置多路 PWM 控制器，每一路都可以独立输出不同频率和占空比的 PWM 信号。Linux 内核为其提供了统一的 pwm-rockchip 驱动，结合设备树描述，实现了从内核到用户空间的灵活使用。

用户空间常见操作路径：

• 内核 PWM 子系统：通过 pwmchipX 暴露给 sysfs 或 pwm framework。
• 驱动绑定设备：背光、风扇、电机等外设驱动可以直接消费 PWM 信号。

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三、设备树节点讲解

打开rk3568.dtsi文件：

以下为 RK3568 的 PWM15 节点示例：

pwm15: pwm@fe700030 {compatible = "rockchip,rk3568-pwm", "rockchip,rk3328-pwm";reg = <0x0 0xfe700030 0x0 0x10>;interrupts = <GIC_SPI 85 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,<GIC_SPI 89 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;#pwm-cells = <3>;pinctrl-names = "active";pinctrl-0 = <&pwm15m0_pins>;clocks = <&cru CLK_PWM3>, <&cru PCLK_PWM3>;clock-names = "pwm", "pclk";status = "disabled";
};

逐项解析如下：

1. 节点名与地址

   • pwm15: pwm@fe700030
     表示这是 PWM 控制器 15，基地址为 0xfe700030，对应 RK3568 的寄存器映射。

2. compatible

   • "rockchip,rk3568-pwm", "rockchip,rk3328-pwm"
     匹配的驱动类型，保证驱动程序可以支持多个 SoC 的 PWM 控制器。

3. reg

   • <0x0 0xfe700030 0x0 0x10>
     描述 PWM15 寄存器的物理地址和长度（0x10 字节）。

4. interrupts

   • <GIC_SPI 85 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>, <GIC_SPI 89 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>
     定义 PWM 中断号，用于事件处理（如溢出或计数完成）。

5. #pwm-cells = <3>

   • 表示此 PWM 控制器的调用参数数量为 3，格式一般为：
     <channel period_ns duty_ns>，分别对应通道、周期和占空比。

6. pinctrl-names / pinctrl-0

   • 指定 PWM 输出所使用的管脚复用配置，&pwm15m0_pins 在 pinctrl 子系统中定义，决定信号输出的具体引脚。

7. clocks / clock-names

   • <&cru CLK_PWM3>, <&cru PCLK_PWM3>
     定义此 PWM 的工作时钟和 APB 接口时钟来源，保证其正常运行。

8. status

   • "disabled" 表示默认关闭。若要启用，需要改为 "okay"。

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四、PWM 的使用流程

1. 设备树配置：启用对应 PWM 节点。
2. 内核加载驱动：pwm-rockchip 驱动注册。
3. 用户空间调用：通过 sysfs 或者消费者驱动（如背光驱动）使用。

例如在 sysfs 下，可能路径为：

/sys/class/pwm/pwmchipX

可通过 echo 写入方式配置周期和占空比，实现 LED 调光或电机控制。

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五、总结

RK3568 提供了灵活的 PWM 外设资源，结合 Linux PWM 子系统，开发者可以快速实现对外设的精确控制。设备树中的 PWM 节点主要完成硬件资源描述，包括 寄存器地址、中断号、时钟、管脚复用 等信息。理解这些配置有助于开发者在调试和定制化开发时快速定位问题。

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