在前一小節(jié)中介紹了點(diǎn)亮第一個(gè)LED燈,這里我們準(zhǔn)備進(jìn)階嘗試下,輸出第一段PWM波形敦第。(PWM也就是脈寬調(diào)制,一種可調(diào)占空比的技術(shù)店量,得到的效果就是:如果用示波器測(cè)量引腳會(huì)發(fā)現(xiàn)有方波輸出芜果,而且高電平、低電平的時(shí)間是可調(diào)的融师。)
這里爪爪熊準(zhǔn)備寫(xiě)成一個(gè)golang的庫(kù)右钾,并開(kāi)源到github上,后續(xù)更新將直接更新到github中诬滩,如果你有興趣可以簡(jiǎn)書(shū)和我聯(lián)系霹粥。 github.com/dpawsbear/bear_rpi_go
一、樹(shù)莓派的PWM
我在很多的教程中都看到說(shuō)樹(shù)莓派的PWM(硬件)只有一個(gè)GPIO能夠輸出疼鸟,就是 GPIO1后控。這可是不小的打擊,因?yàn)槲蚁胧褂弥辽偎膫€(gè) PWM 空镜,還是不死心浩淘,想通過(guò)硬件手冊(cè)上找尋蛛絲馬跡,看看究竟怎么回事吴攒。
手冊(cè)上找尋東西稍等下講述张抄,這里先提供一種方法測(cè)試 樹(shù)莓派3B 的 PWM 方法:用指令控制硬件PWM。
#pwm 輸出頻率為4.8Mhz/1024 = 4.6875khz
gpio mode 1 pwm # 設(shè)置 gpio1 引腳為pwm模式
gpio pwm-ms # 設(shè)置 pwm 的模式為 pwm-ms Mark-space
gpio pwmr 1024 # 設(shè)置 pwm 滿計(jì)數(shù)為1024
gpio pwmc 4 # 設(shè)置 pwm 的頻率 4:4.8MHZ
gpio pwm 1 512 # 設(shè)置 pwm 的占空比 為 512/1024 (50%)占空比
這里通過(guò)指令的方式掌握了基本的pwm設(shè)置技巧洼怔,決定去翻一下手冊(cè)看看到底PWM怎么回事署惯,這里因?yàn)闆](méi)有 BCM2837 的手冊(cè),根據(jù)之前文章引用官網(wǎng)所說(shuō)镣隶, BCM2835 和 BCM2837 應(yīng)該是一樣的极谊。這里我們直接翻閱 BCM2835 的手冊(cè)诡右,直接找到 PWM 章節(jié)。找到了如下圖:
圖中可以看到在博通的命名規(guī)則中 GPIO 12轻猖、13帆吻、18、19咙边、40猜煮、41、45败许、52王带、53 均可以作為PWM輸出。但是只有兩路PWM0 PWM1檐束。根據(jù)我之前所學(xué)知識(shí)辫秧,不出意外應(yīng)該是PWM0 和 PWM1可以輸出不一樣的占空比,但是頻率應(yīng)該是一樣的被丧。因?yàn)闆](méi)有示波器盟戏,暫時(shí)不好測(cè)試。先找到下面對(duì)應(yīng)圖:
根據(jù)以上兩個(gè)圖對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律:
PWMn | BCM引腳 | GPIO引腳(NAME) | 板子引腳 | 復(fù)用模式 |
---|---|---|---|---|
PWM0 | GPIO 12 | GPIO26 | 32 | ALT0 |
PWM0 | GPIO 18 | GPIO 1 | 12 | ALT5 |
PWM1 | GPIO 13 | GPIO23 | 33 | ALT0 |
PWM1 | GPIO 19 | GPIO24 | 35 | ALT5 |
對(duì)照上面的表可以看出從 BCM2837 中印出來(lái)的能夠使用在PWM上的就這幾個(gè)了甥桂。
為了驗(yàn)證個(gè)人猜想是否正確柿究,這里先直接使用指令的模式,模擬配置下是否能夠正常輸出黄选。
# 指令方式模擬配置 gpio為pwm
gpio mode 1 pwm
gpio mode 26 pwm
gpio mode 23 pwm
gpio mode 24 pwm
gpio pwm-ms
gpio pwmr 1024
gpio pwm 1 100
gpio pwm 26 512
gpio pwm 23 10
gpio pwm 24 256
通過(guò)上面一系列指令模擬發(fā)現(xiàn)蝇摸,(GPIO1、GPIO26)办陷、(GPIO23貌夕、GPIO24)是綁定在一起的,調(diào)節(jié)任意一個(gè)民镜,另外一個(gè)也會(huì)發(fā)生變化啡专。也即是PWM0、PWM1雖然輸出了兩路制圈,可以理解成兩路其實(shí)都是連在一個(gè)輸出口上们童。這里由于沒(méi)有示波器或者邏輯分析儀這類設(shè)備(僅有一個(gè)LED燈),所以測(cè)試很簡(jiǎn)陋鲸鹦,下一步是使用示波器這類東西對(duì)頻率以及信號(hào)穩(wěn)定性進(jìn)行下測(cè)試慧库。
小節(jié):樹(shù)莓派具有四路硬件輸出PWM能力,但是四路中只能輸出兩個(gè)獨(dú)立(占空比獨(dú)立)的PWM馋嗜,同時(shí)四路輸出的頻率均是恒定的齐板。
二、使用go語(yǔ)言操作PWM
上面大概了解清楚了樹(shù)莓派3B的PWM結(jié)構(gòu),接下來(lái)就是探究如何使用Go語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)置覆积。
因?yàn)槟玫搅耸謨?cè)听皿,這里我想直接操作寄存器的方式進(jìn)行設(shè)置,也是順便學(xué)習(xí)下Go語(yǔ)言處理寄存器的過(guò)程宽档。首先需要拿到pwm 系列寄存器的基地址,但是翻了一圈手冊(cè)庵朝,發(fā)現(xiàn)只有偏移吗冤,沒(méi)有找到基地址。
經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的努力后九府,決定寫(xiě)一個(gè) 樹(shù)莓派3B golang包開(kāi)源放在github上椎瘟,只需要寫(xiě)相關(guān)程序進(jìn)行調(diào)用就可以了,以下是相關(guān)demo(pwm)(在GPIO.12 上輸出PWM波侄旬,放上LED燈會(huì)有呼吸燈的效果肺蔚,具體多少頻率還沒(méi)有進(jìn)行測(cè)試)
2.1 使用方法
go get github.com/dpawsbear/bear_rpi_go
cd $gopath/src/github.com/dpawsbear/bear_rpi_go/example
go build -ldflags "-w -s" pwm.go
sudo ./pwm
以下是demo(pwm) 源碼
package main
import (
"fmt"
rpi "github.com/dpawsbear/bear_rpi_go"
"time"
)
func main(){
fmt.Println("starting...")
if 0 != rpi.Bcm2837_init() {
rpi.Bcm2837_close()
panic(55)
return
}
//test for pwm (GPIO.12 and GND)
rpi.Bcm2837_gpio_fsel(rpi.RPI_3B_GPIO_J8_12,uint8(rpi.BCM2837_GPIO_FSEL_ALT5))
rpi.Bcm2837_pwm_set_clock(rpi.BCM2837_PWM_CLOCK_DIVIDER_16)
rpi.Bcm2837_pwm_set_mode(0, 1, 1 )
rpi.Bcm2837_pwm_set_range(0,1024 )
rpi.Bcm2837_pwm_set_data(0,10 )
var data uint32 = 1
for{
for {
time.Sleep(time.Millisecond*2)
data ++
if data > 768{
break
}
rpi.Bcm2837_pwm_set_data(0,data )
}
for {
time.Sleep(time.Millisecond*2)
data --
if data < 2 {
data = 1
break
}
rpi.Bcm2837_pwm_set_data(0,data )
}
}
}