一、前言

近期因工作需求學(xué)習(xí)了一下 IOT.js 和 AWorks 平臺(tái)通用外設(shè)接口（包括：ADC统舀、GPIO、I2C劳景、PWM绑咱、SPI 和 UART），并將它們逐一適配到 IOT.js 中枢泰，為后續(xù) AWTK-MVMM 的 JS項(xiàng)目支持平臺(tái)外設(shè)調(diào)用奠定基礎(chǔ)描融，此處做筆記記錄一下。

• 【工作筆記】IOT.js適配AWorks平臺(tái)通用外設(shè)接口（1）：ADC衡蚂；
• 【工作筆記】IOT.js適配AWorks平臺(tái)通用外設(shè)接口（2）：GPIO窿克；
• 【工作筆記】IOT.js適配AWorks平臺(tái)通用外設(shè)接口（3）：I2C骏庸；
• 【工作筆記】IOT.js適配AWorks平臺(tái)通用外設(shè)接口（4）：PWM；
• 【工作筆記】IOT.js適配AWorks平臺(tái)通用外設(shè)接口（5）：SPI年叮；
• 【工作筆記】IOT.js適配AWorks平臺(tái)通用外設(shè)接口（6）：UART具被；

備注：IOT.js 和 AWorks 的相關(guān)介紹請(qǐng)看第一篇 ADC 適配筆記。

二只损、PWM

2.1 PWM 簡(jiǎn)介

大小和方向隨時(shí)間發(fā)生周期性變化的電流稱為交流電一姿，交流中最基本的波形稱為正弦波，除此之外的波形稱為非正弦波跃惫。計(jì)算機(jī)叮叹、電視機(jī)、雷達(dá)燈裝置中使用的信號(hào)稱為脈沖波爆存，鋸齒波等蛉顽，其電壓和電流波形都是非正弦交流的一種。

PWM（Pulse Width Modulation）就是脈沖寬度調(diào)制的意思先较，一種脈沖編碼技術(shù)携冤，即可以按照信號(hào)電平改變脈沖寬度。而脈沖寬度調(diào)制波的周期也是固定的闲勺，用占空比（高電平/周期曾棕，有效電平在整個(gè)信號(hào)周期中的時(shí)間比率，范圍0~100%）來表示編碼數(shù)值菜循。PWM可以用于模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼睁蕾，也可以通過高電平（或低電平）在整個(gè)周期中的時(shí)間來控制輸出的能量，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速或LED亮度债朵、蜂鳴器響度等子眶。

簡(jiǎn)單理解，PWM 是按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制序芦，既可以改變逆變電路輸出電壓的大小臭杰，也可以改變輸出頻率。在下本的例程中體現(xiàn)在控制無源蜂鳴器的響度和頻率谚中。

2.2 PWM 接口

AWorks 提供了用于控制 PWM 的接口函數(shù)：

• aw_pwm_config：配置PWM（周期時(shí)間渴杆、脈寬時(shí)間等）；
• aw_pwm_enable：使能PWM輸出宪塔；
• aw_pwm_disable：禁能PWM輸出磁奖。

三、適配過程

3.1 AWorks演示代碼

先來看看這些PWM相關(guān)接口的基本用法某筐，我們?cè)诘装迳吓芤幌潞?jiǎn)單的例程比搭。

步驟一：外設(shè)使能，在AWorks工程配置文件 aw_prj_params.h 中開啟以下宏定義使能蜂鳴器設(shè)備以及相關(guān)的計(jì)時(shí)器：

#define AW_DEV_PWM_BUZZER          /**< \brief PWM Buzzer(蜂鳴器南誊，需要配套 PWM) */
#define AW_DEV_IMX1050_QTIMER3_PWM /**< \brief iMX1050 QTimer3 PWM (與 PWM Buzzer 配套的 PWM身诺，需要開啟) */

步驟二：到外設(shè)文件中查看設(shè)備對(duì)應(yīng)的引腳蜜托，比如這里查看 awbl_hwconf_imx1050_qtimer3_pwm.h 文件，可以看到該設(shè)備使用的引腳為 GPIO1_18 霉赡，我們需確定這個(gè)引腳能正常使用橄务。

步驟三：編寫例程，設(shè)置蜂鳴器的周期與脈寬占比穴亏。示例代碼如下：

#include "aw_pwm.h"

#define AW_PWM_ID   DE_BUZZER_PWMID /* 蜂鳴器PWM ID */

int main()
{
    uint32_t    period1 = 2000000;      /* (ns) */
    uint32_t    period2 = 1000000;      /* (ns) */

    aw_kprintf("\nPWM demo testing...\n");

    while(1) {

        /* 配置 PWM 的有效時(shí)間（高電平時(shí)間）50% ,周期 period1*/
        aw_pwm_config(AW_PWM_ID, period1 / 2, period1);
        aw_pwm_enable(AW_PWM_ID);      /* 使能通道 */
        aw_mdelay(250);
        aw_pwm_disable(AW_PWM_ID);     /* 禁能通道 */
        aw_mdelay(250);

        /* 配置 PWM 的有效時(shí)間（高電平時(shí)間）2% ,周期 period1*/
        aw_pwm_config(AW_PWM_ID, period1 / 50, period1);
        aw_pwm_enable(AW_PWM_ID);      /* 使能通道 */
        aw_mdelay(250);
        aw_pwm_disable(AW_PWM_ID);     /* 禁能通道 */
        aw_mdelay(250);

        /* 配置 PWM 的有效時(shí)間（高電平時(shí)間）50% ,周期 period2*/
        aw_pwm_config(AW_PWM_ID, period2 / 2, period2);
        aw_pwm_enable(AW_PWM_ID);      /* 使能通道 */
        aw_mdelay(250);
        aw_pwm_disable(AW_PWM_ID);     /* 禁能通道 */
        aw_mdelay(250);

        /* 配置 PWM 的有效時(shí)間（高電平時(shí)間）2% ,周期 period2*/
        aw_pwm_config(AW_PWM_ID, period2 / 50, period2);
        aw_pwm_enable(AW_PWM_ID);      /* 使能通道 */
        aw_mdelay(250);
        aw_pwm_disable(AW_PWM_ID);     /* 禁能通道 */
        aw_mdelay(250);
    }
    return 0;
}

這里的測(cè)試效果可以用示波器抓取波形來觀察蜂挪。

3.2 C語言適配層

在 IOT.js 中，適配某個(gè)平臺(tái)的外設(shè)通常需要實(shí)現(xiàn) src/modules/iotjs_module_xxx.h 文件中的接口嗓化，比如這里我們需要實(shí)現(xiàn) iotjs_module_pwm.h 中的相關(guān)接口：

#ifndef IOTJS_MODULE_PWM_H
#define IOTJS_MODULE_PWM_H

#include "iotjs_def.h"
#include "iotjs_module_periph_common.h"

#if defined(__TIZENRT__)
#include <iotbus_pwm.h>
#include <stdint.h>
#endif

// Forward declaration of platform data. These are only used by platform code.
// Generic PWM module never dereferences platform data pointer.
typedef struct iotjs_pwm_platform_data_s iotjs_pwm_platform_data_t;

typedef struct {
  jerry_value_t jobject;
  iotjs_pwm_platform_data_t* platform_data;

  uint32_t pin;
  double duty_cycle;
  double period;
  bool enable;
} iotjs_pwm_t;

jerry_value_t iotjs_pwm_set_platform_config(iotjs_pwm_t* pwm,
                                            const jerry_value_t jconfig);
bool iotjs_pwm_open(iotjs_pwm_t* pwm);
bool iotjs_pwm_set_period(iotjs_pwm_t* pwm);
bool iotjs_pwm_set_dutycycle(iotjs_pwm_t* pwm);
bool iotjs_pwm_set_enable(iotjs_pwm_t* pwm);
bool iotjs_pwm_close(iotjs_pwm_t* pwm);

// Platform-related functions; they are implemented
// by platform code (i.e.: linux, nuttx, tizen).
void iotjs_pwm_create_platform_data(iotjs_pwm_t* pwm);
void iotjs_pwm_destroy_platform_data(iotjs_pwm_platform_data_t* platform_data);

#endif /* IOTJS_MODULE_PWM_H */

適配層（src/modules/aworks/iotjs_module_pwm-aworks.c）代碼如下：

#if !defined(WITH_AWORKS)
#error "Module __FILE__ is for AWorks only"
#endif

#include "iotjs_def.h"
#include "aw_gpio.h"
#include "aw_pwm.h"
#include "modules/iotjs_module_pwm.h"

struct iotjs_pwm_platform_data_s {
  int pid;
};

/* PWM通道的id號(hào) */
#define AWORKS_PWM_STRING_PID "pid"

#define AWORKS_GPIO_REQ_NAME "iotjs_pwm"

void iotjs_pwm_create_platform_data(iotjs_pwm_t* pwm) {
  pwm->platform_data = IOTJS_ALLOC(iotjs_pwm_platform_data_t);
  pwm->platform_data->pid = -1;
}

void iotjs_pwm_destroy_platform_data(iotjs_pwm_platform_data_t* platform_data) {
  IOTJS_RELEASE(platform_data);
}

jerry_value_t iotjs_pwm_set_platform_config(iotjs_pwm_t* pwm,
                                            const jerry_value_t jconfig) {
  JS_GET_REQUIRED_CONF_VALUE(jconfig, pwm->platform_data->pid,
                             AWORKS_PWM_STRING_PID, number);

  return jerry_create_undefined();
}

static bool iotjs_pwm_set_period_and_dutycycle(iotjs_pwm_t* pwm) {
  aw_err_t ret;
  unsigned long duty_ns;
  unsigned long period_ns;
  iotjs_pwm_platform_data_t* platform_data = pwm->platform_data;

  period_ns = (unsigned long)(1000 * 1000 * 1000 * pwm->period);
  duty_ns = (unsigned long)period_ns - (period_ns * pwm->duty_cycle);

  ret = aw_pwm_config(platform_data->pid, duty_ns, period_ns);

  return ret == AW_OK ? true : false;
}

bool iotjs_pwm_open(iotjs_pwm_t* pwm) {
  aw_err_t ret;
  int p_pins[] = { pwm->pin };

  ret = aw_gpio_pin_request(AWORKS_GPIO_REQ_NAME, p_pins, AW_NELEMENTS(p_pins));

  if (ret == AW_ERROR) {
    return iotjs_pwm_set_period_and_dutycycle(pwm);
  } else if (ret == -AW_ENXIO) {
    DLOG("%s: pwm pin number error(%d)", __func__, ret);
  } else if (ret == AW_OK) {
    aw_gpio_pin_release(p_pins, AW_NELEMENTS(p_pins));
    DLOG("%s: pwm pin is free, please check(%d)", __func__, ret);
  } else {
    DLOG("%s: pwm pin request unknow return(%d)", __func__, ret);
  }

  return false;
}

bool iotjs_pwm_set_period(iotjs_pwm_t* pwm) {
  return iotjs_pwm_set_period_and_dutycycle(pwm);
}

bool iotjs_pwm_set_dutycycle(iotjs_pwm_t* pwm) {
  return iotjs_pwm_set_period_and_dutycycle(pwm);
}

bool iotjs_pwm_set_enable(iotjs_pwm_t* pwm) {
  aw_err_t ret;
  iotjs_pwm_platform_data_t* platform_data = pwm->platform_data;

  if (pwm->enable) {
    ret = aw_pwm_enable(platform_data->pid);
  } else {
    ret = aw_pwm_disable(platform_data->pid);
  }

  return ret == AW_OK ? true : false;
}

bool iotjs_pwm_close(iotjs_pwm_t* pwm) {
  pwm->platform_data->pid = -1;
  return true;
}

3.2 JS測(cè)試代碼

適配好后棠涮，我們編寫 JS 代碼測(cè)試一下，這里同樣借助蜂鳴器進(jìn)行測(cè)試蟆湖，可以用示波器抓取波形查看效果：

var pwm = require('pwm');  /* 導(dǎo)入pwm模塊 */

var dutyCycles = [0.25, 0.5, 0.75];  /* 高低平占比 */
var frequencies = [1, 10, 30];       /* 頻率，單位:kHz */

var configuration = {
  period: 0.001,  // 周期玻粪，單位：秒隅津，表示1kHz
  dutyCycle: dutyCycles[0],
  pin: 18  // 引腳
  pid: 0   // PWM ID
};

function initPwm(pwm) {
  pwm.setPeriodSync(0.001);
  pwm.setDutyCycleSync(0.5);
}

var pwm0 = pwm.openSync(configuration);
console.log('PWM initialized');

pwm0.setEnableSync(true);
dutyCycleTest();

function dutyCycleTest() {
  var loopCnt = 0;

  var loop = setInterval(function() {
    if (pwm0 === null) {
      return;
    }

    if (loopCnt >= dutyCycles.length) {
      clearInterval(loop);
      initPwm(pwm0);
      console.log('PWM duty-cycle test complete');
      frequencyTest();
      return;
    }
    console.log("dutycycle(%d)", dutyCycles[loopCnt]);
    pwm0.setDutyCycleSync(dutyCycles[loopCnt++]);
  }, 1000);
}

function frequencyTest() {
  var loopCnt = 0;

  var loop = setInterval(function() {
    if (loopCnt >= frequencies.length) {
      clearInterval(loop);
      pwm0.setEnableSync(false);
      pwm0.closeSync();
      console.log('PWM frequency test complete');
      return;
    }
    console.log("frequency(%d)", frequencies[loopCnt]);
    pwm0.setFrequencySync(frequencies[loopCnt++]);
  }, 2000);
}

輸出結(jié)果：

PWM initialized
dutycycle(0.25)
dutycycle(0.5)
dutycycle(0.75)
PWM duty-cycle test complete
frequency(1)
frequency(10)
frequency(30)
PWM frequency test complete