软件pwm作为linux内核模块

Question

我需要为linux内核实现PWM模块，它应该是高分辨率（在我的400MHz ARM cpu上将超过10kHz） 任何人都可以给我一个建议，我可以用于此目的吗？ 内核版本是2.6.28.9。 设备没有硬件PWM驱动程序。 现在我使用一个内核定时器，其频率由CONFIG_HZ设置。这个配置的默认值是100HZ，但对我来说太少了，最大值是4kHZ，但这还不够

Answer 1

Pulse-width modulation在软件中非常非常难。理论上，你所要做的就是在你的CPU中找到一个具有足够好分辨率的计时器，连接一个IRQ处理程序并启动它。

如果你看一下时钟，你就不能在400 MHz CPU上做10 kHz PWM - 你每次脉冲就会有400000/10 = 40000个CPU周期，这肯定够了吗？

也许不是。 linux内核使用中断本身来进行内核调用。然后你有其他中断（DMA，NMI s，其他计时器，...）。根据定时器中断的优先级，其中一些可以阻止它。这意味着网络操作或其他东西可能会延迟您的IRQ处理程序。如果您正在使用Linux内核API来处理中断，那么您会遇到更多问题：内核不会调用您的处理程序。相反，真正的IRQ处理程序将收集有关中断的一些信息，并将其作为任务附加到链。

最终，内核将查看该链并处理其中的任务。

另一个问题是CPU也不会立即响应IRQ。有些操作码你不能中断。

这会导致很多抖动。

如果你想尝试一下，那么你应该在汇编程序中编写自己的IRQ处理程序，它执行所有处理 - 获取IRQ并写入新的输出值。不要使用标准的linux中断API。然后，您必须为此计时器禁用中断API（或者内核可能会删除您的处理程序）。

你必须使用一个在你的CPU中具有非常高优先级的计时器 - 任何可以延迟它的东西都会毁了你的一天。

即使您有40K的CPU周期：总有其他软件也需要咬一口。所以你可能无法运行任何其他东西。

Answer 2

“如果你想要一些精确的时序，请使用硬件PWM。软件将有太多的偏差，抖动等。即使付出巨大的努力，它也远远不是好的（不是完美的）。”

上述答案并不完全正确，即使它显示了PWM的一些问题：

问题在于，无论输出信号来自硬件PWM发生器还是来自软件控制的GPIO，应用程序必须在单个PWM周期内执行所有计算。 否则，抖动将作为一个incorect平均PWM值或不正确的平均信号相移观察到。

换句话说，使用HW PWM的唯一好处是计算可以与PWM脉冲边沿异步完成，但它们必须与PWM周期的开始/结束同步。