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我目前有一个负责红外 TX 载波生成的微控制器，但我开始想知道我是否可以处理它，并在 linux 端完成这项工作——从而降低我的嵌入式系统的成本。

我在飞思卡尔 i.mx233 (454MHz ARM9) 上运行，如果我直接通过 访问注册表/dev/mem，我可以实现相当稳定的 5MHz 触发到 GPIO 引脚。

因为我需要 37kHz，所以我开始寻找减慢它的方法，但似乎至少nanowait()对于这个目的来说太粗糙了。我找到了一种在 for 循环中调用 rand() 的解决方案，我似乎能够很好地生成 38.4kHz 信号，但是根据示波器有时会出现一些不可接受的抖动。（我知道这样比较浪费资源，但是需要TX的时候，系统真的没有其他任务了）

我的问题：飞思卡尔内核代码（3.8 分支）没有 CONFIG_PREEMPT_RT 补丁，所以这是我应该研究的一件事，但在此之前：

  • 我可以通过编写内核模块从内核内部驱动 GPIO 来获得更准确的性能吗？我确实需要从用户空间读取一些数据（要发送的数据），但除此之外，我只需要在 GPIO 末尾以指定频率触发 LED，因此驱动程序应该非常简单。

  • 我可以强制我的驱动程序的优先级，以便其他任务不会中断这个 gpio 触发吗？（数据发送目前大约需要 400ms，而且很少完成）

  • 有没有更好的方法可以每隔 37kHz 创建一个中断，这样我就不会因为 SW 停止系统？

微控制器非常适合此类任务，但如果可能的话，最好避免这种成本开销......

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“多芯片连接模式”中的 i.MX23 PWM 正是针对这一要求而设计的。

在“多芯片连接模式”中使用其中一个 PWM，例如，假设您使用的是 24Mhz 时钟，

  1. MATT=1（启用多芯片连接模式）
  2. MATT_SEL=1（用户 24Mhz 时钟）
  3. CDIV=0x2（或DIV_4，即除以4）
  4. INACTIVE_STATE=0x2 或 0x3
  5. ACTIVE_STATE=0x3 或 0x2
  6. 期间=175（即176-1）

如果您使用 32Mhz 时钟，则需要其他 CDIV 和 PERIOD 参数才能达到 34Khz。

有关示例代码，请参阅“i.MX23 应用处理器参考手册”。如果我没记错的话，驱动程序代码在arch/arm/plat-mxc/pwm.c但它似乎不支持 MATT 模式。您可能必须自己扩展代码。

关于实施——

上述答案仅与 CPU 有关。在实践中，实现这个想法的能力取决于电路板设计。该板需要一个连接到 GPIO 引脚的接头（用于外部连接的引脚），该引脚可以通过 pinmux 连接到其中一个 PWM。我假设大多数参考设计都至少有一个通过接头暴露的 PWM 可配置 GPIO。问题是是否只有一个，并且您是否已经将其用于其他控制目的。

在确定有一个带有空闲 PWM 可配置 GPIO 的接头后，您需要配置引脚复用器并激活 PWM。上面提到的处理器参考手册中有这方面的说明。大多数系统在引导加载程序中执行此配置board_init()（假设 U-boot），尽管它可能在用户空间中完成，也可以mmap在 Linux 引导后使用一些技巧。

最后，您需要编写一个基于 PWM 模块接口的驱动程序platform-mxc_pwm.c。

如果您使用的是 i.MX23 EVK 10.05，您可能能够修改 LED PWM 驱动程序，因为它已经在引导加载程序和内核级别进行了配置，并将您的设备连接到 LED 输出而不是 LED。（您需要硬件技术人员来帮助您。）确保使用 CONFIG_LEDS_MXS 配置内核。

由于我不了解 EVK，因此上述关于实施的评论有些投机性。也许知道它的人可以改进这一点。

2013 年 9 月 21 日更新

使用 i.MX23 或任何具有类似 ARM CPU 内核的 SoC 生成 37kHz 信号的另一种方法是使用未使用的片上定时器以所需频率生成 FIQ 中断并编写 FIQ 中断处理程序以切换 GPIO别针。Maxime Ripard 在今年 4 月 30 日的 Free Electrons 博客上发布了使用 i.MX28 SoC 的这种方法的完整示例。要使用此方法，您将需要一个未使用的定时器，并且不将 FIQ 中断用于其他目的，例如使用 ARM FIQ 的 SPI、相机或掉电检测驱动程序之一。您还需要在 ARM 汇编程序中编写 ISR。

于 2013-05-14T08:26:18.200 回答
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获得 37 kHz 信号的最佳方法是找到一些可以在硬件中生成的串行/音频/PWM 输出。

可能可以提高用户空间进程的优先级，但这无助于中断或高优先级内核任务。RT 内核可以让您获得更多内核任务的优先级，但无助于所有中断。我不知道您是否能够获得低于 37 kHz (27 µs) 的最大延迟；我认为这不太可能。

在内核中这样做会有所帮助，因为您可以禁用中断处理。但是，禁止中断长达 400 毫秒是不受欢迎的。

于 2013-05-14T08:23:58.547 回答