基于i.MX硬件平台的电机驱动雏形

study-linux

＜1＞开发环境
硬件平台：微芯力ARM开发板；74LS01（OC）；IRF740场效应管；12V风扇一个（简单代替电机）
软件平台：embedded linux 2.4内核；arm-linux-gcc交叉编译器
＜2＞程序主要功能：以PWM，TIMER，RTC三部分为基础实现电机转速的闭环控制。具体为：以PWM产生可变PULSE，驱动外围电路控制电机；以RTC内部的定时采样寄存器编写中断处理函数，读取当前由TIMER接收的由
电机产生的脉冲个数。与设定转速比较，适当调节PWM的PULSE，从而达到闭环控制。
声明：本程序只实现了PWM，可调节小风扇的转速，所以为雏形

＜3＞开发过程
           说实话，这是我写的第一个"实实在在"的驱动程序，当然程序还只是个雏形，有待完善。写这篇文章，只是想把我开发的过程以及这间遇到的种种挫折做一个记录，同时也希望能对其它的人有些点帮助。
A：像系统开发那样，做程序也要分模块实现。我首先做的是实现TIMER的定时采样，所以首先应该把i.MX的TIMER和RTC两个模块的寄存器设置看清楚。RTC没费什么工夫，只要把定时采样的值设定好，并编写相应中断读当前TIMER的计数便可以了。可TIMER的编写就没有这么想当然了，当然要设定TIMER的时钟输入为外部端口，但是怎么样实现让RTC中断后，让TIMER重新计数呢？由于手冊中说只有TIMER的计数达到“比较计数器”的值时才会重新计数，所以我就在中断函数中读取当前的计数值，并将其加上一个适当的小数写到“比较计数器”中，后来发现这个方法实在是太不高级了，因为随着输入脉冲速度的不同，这个值很难把握。结果采用了在RTC中断函数中复位TIMER，然后在中断函数的结束先后使能TIMER和RTC（由于在RTC中断函数中，要关闭RTC定时采样），这样 虽然浪费了一些中断时间，但可以精确化TIMER的计数。
   然后就是PWM控制，由于 i.MX的PWM主要功能是实现音频播放，把它整明白可是费了我好大一番功夫。
I。MX的PWM工作模式分为三种：1录音回放2发音3D／A。我们要用的是第一种模式，如何设定我们所需要的工作模式呢？首先就设定周期寄存器（PWMP）为0XFFFF或0XFFFE，这样抽样计数器才工作，当抽样计数器的的值大于采样寄存器的值时，PWMO输出低电平，反之输出高电平。所以我们要实现PULSE的调节，就是调节采样寄存器的值。系统每隔一定周期（有设定的分频倍数决定）会从FIFO中向采样寄存器读取下次输出所依据的值，当FIFO中没有值时，PWM可以产生一个中断（要设定）我就是这么实现的，每产生一个中断，我就往采样寄存器中存一次值，因为到现在我也不知道如何往FIFO中写数，呵呵
＜4＞驱动代码
  代码分为三部分，分别为 A：驱动头文件 B：驱动 C：应用程序
A：
int rtc_open(struct inode * inode, struct file * filp);

int rtc_release(struct inode * inode, struct file * filp);
int init_rtc(void);
void cleanup_rtc(void);
unsigned int rtc_poll(struct file * filp, struct poll_table_struct * wait);
ssize_t rtc_read(struct file * filp, char * buf, size_t count, loff_t * l);
static void rtc_irq_handle(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs);
static int motor_ioctl(struct inode *inode,struct file *filp,unsigned int cmd,unsigned long arg);
//static void rtc_setfreq(int freq);
//static void motor_init_port();
char *dev_id="rtcBoardIrq";
#define    writebit(x)    (*((volatile unsigned long* )(0xf0000000|x)))
//#define    readb(x)    (*((volatile unsigned long* )(0xf0000000|x)))
//Above is head file
B：
#define    __KERNEL__
#define    MODULE


#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include         /* get_user,copy_to_user */

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "mx1_def.h"
#include "motor.h"
#define MOTOR_MAGIC  'k'
#define SET_PULSE _IOW(MOTOR_MAGIC,  1,int)
//#define SET_PULSE _IO(MOTOR_MAGIC,  1)
#define MOTOR_ON  _IO(MOTOR_MAGIC, 2)
#define MOTOR_OFF _IO(MOTOR_MAGIC, 3)
//#define SET_PULSE_PULSE 0x5149      
void motor_do_tasklet(unsigned long arg);
long new_count,old_count;
struct tasklet_struct motor_tasklet;
DECLARE_TASKLET(motor_tasklet,motor_do_tasklet,0);
spinlock_t motor_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED ;
unsigned int result;
int flag=0;
unsigned  int sec,time;
static int local_pulse=0xdfff;//The max num of local_pulse is 65536
wait_queue_head_t     ts_wait;
struct file_operations rtc_fops = {
    open:           rtc_open,
      read:           rtc_read,
      poll:           rtc_poll,
    release:        rtc_release,
      ioctl:          motor_ioctl,
    };

int rtc_open(struct inode * inode, struct file * filp)
{    MOD_INC_USE_COUNT;
      enable_irq(18);
      enable_irq(34);
      writebit(RTC_RTCCTL) |= 0x000000a0;
      writebit(RTC_RTCIENR)|= 0x200;//SET_PULSE the interrupt time is 0.128s
        //writebit(TIMER2_TCTL2)&=~0x9;//SET_PULSE Timer2 select 'TIN' generate pulse
      writebit(TIMER2_TCTL2)|=0x6;
        //writebit(TIMER2_TCTL2)|=0x40;//for debug capture the up tirgger
      writebit(TIMER2_TPRER2)&=~0xff;//SET_PULSE the prescaler of timer2 is 1
        
      writebit(PWMP1)|=0xffff;//The period register
      writebit(PWMC1)&=~0xff00;
      writebit(PWMC1)|=0x6d;
      writebit(PWMS1)|=0xffff;//The sample register
      writebit(PWMC1)|=0x10;//Enable the pwm
      writebit(TIMER2_TCTL2)|=0x1;//Enable the timer 2
      return 0;
}

int rtc_release(struct inode * inode,struct file * filp)
{    MOD_DEC_USE_COUNT;
      //writebit(PWMC1)&=~0x10;//disable pwm
      //disable_irq(18);
    return 0;
}
ssize_t rtc_read(struct file * filp, char * buf, size_t count, loff_t * l)
{       int retval;  
    if(copy_to_user(buf, &old_count, sizeof(long)))
          retval = -EFAULT;
        else
         {  retval = 0;
            }   
     return retval;
}
unsigned int rtc_poll(struct file * filp, struct poll_table_struct * wait)
{       poll_wait(filp,&ts_wait,wait);
        if (flag==1)//数据已经更新
       {   flag=0;
          return POLLIN |POLLRDNORM;
            }   
        else//数据没有更新
          return 0;
}
static void pwm_irq_handle(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{   
  spin_lock_irq(&motor_lock);
  writebit(PWMS1)=local_pulse;
  spin_unlock_irq(&motor_lock);//local_pulse

}
static void set_motor_onoff(int to)
{
  if(to){
     writebit(PWMP1)|=0xffff;
     writebit(PWMC1)&=~0xff00;   
     writebit(PWMC1)|=0x6d;
     writebit(PWMS1)|=0xdfff;
     writebit(PWMC1)|=0x10;
  }else{
     
      writebit(PWMC1)|=0x10000;
      writebit(PWMC1)&=~0x10;
   }
}
static int motor_ioctl(struct inode *inode,struct file *filp,unsigned int cmd,unsigned long arg)
{      int data=0;
      int retval;
      switch (cmd) {
    case MOTOR_OFF:
    case MOTOR_ON:
         set_motor_onoff((cmd == MOTOR_ON) ? 1 : 0);
         return 0;
      
      case SET_PULSE:
              if (copy_from_user(&data, (int *)arg, sizeof(int)))
               return -EFAULT;
              if(data>65535||dataThe value of local_pulse is:%i\n",local_pulse);   
              return 0;
            break;
     default:
           return -EINVAL;     
       }
    return retval;
}

static void rtc_irq_handle(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{    new_count=writebit(TIMER2_TCN2);
     //new_count=writebit(PWMCNT1);
     //new_count=writebit(PWMS1);
     writebit(RTC_RTCCTL)&= ~0xa0;
     writebit(RTC_RTCISR)|=0x200;//Clear the interrupt statu bit of sam1(0.128s)
     writebit(TIMER2_TCTL2)|=0x1000;//SET_PULSE the ReSET_PULSE bit of timer2
     writebit(TIMER2_TCTL2)&=~0x1;//Clear the enable bit of timer2
     writebit(TIMER2_TCTL2)|=0x6;//Re-SET_PULSE the clock-source of timer2
     writebit(TIMER2_TPRER2)&=~0xff;//Re-SET_PULSE the prescaler of timer2 is 1
    //printk("The second count is:%6i\n",new_count);
     tasklet_schedule(&motor_tasklet);
     writebit(TIMER2_TCTL2)|=0x1;//Enable the timer 2
     writebit(RTC_RTCCTL)|=0xa0; //Enable the rtc
     //local_pulse=local_pulse2;//for debug
  }
void motor_do_tasklet(unsigned long arg)
{  flag=1;
    old_count=new_count;
    wake_up_interruptible(&ts_wait);
}

#ifdef MODULE
int init_module(void)
#else
int __init init_rtc(void)
#endif
{     init_waitqueue_head(&ts_wait);
      writebit(PTA_GIUS)&=0xfffffff9;//SET_PULSE port A[1] and A[2] for multix
      writebit(PTA_GPR)&=0xfffffff9;// SET_PULSE port A[1] and A[2] for primary function
      //writebit(PTD_GIUS)&=0x7fffffff;//Prepare to SET_PULSE the Timer2_out pin enable
      //writebit(PTD_GPR)&=0x7fffffff;//..
      result = register_chrdev(253,"motor", &rtc_fops);
       if (result
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MOTOR_MAGIC  'k'
#define SET_PULSE _IOW(MOTOR_MAGIC,  1,int)
//#define SET_PULSE _IO(MOTOR_MAGIC,  1)
#define MOTOR_ON  _IO(MOTOR_MAGIC, 2)
#define MOTOR_OFF _IO(MOTOR_MAGIC, 3)
//#define SET_PULSE_PULSE 0x5149      
main()
{
   fd_set rfds;
   struct timeval tv;
   int retval;
   int fileno;
   int ts, maxfd,num=0;
   int  ret= 0;
  unsigned int choice;
   int  pulse;
  unsigned  int usec,sec;
  unsigned char val=0;
    fileno = open("/tmp/usb",O_RDWR);
    if (fileno == -1) {
        printf("open device key error!\n");
        return 0;
    }
         FD_ZERO(&rfds);
    FD_SET(fileno, &rfds);
    tv.tv_sec = 5;     tv.tv_usec = 0;
    maxfd =  fileno;
    while(1)
    {
       if (FD_ISSET(fileno, &rfds))
          {  printf("Please input the choice :\n 1 -->getcount 2--> SET_PULSE 3-->SET_MOTOR_ON 4-->SET_MOTOR_OFF\n");
              scanf("%i",&choice);   
               switch(choice){
                  case 1:
                   retval = select(maxfd+1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
                     if (retval){     
                         if (read(fileno, &usec, sizeof(long)) == 0){  
                            printf("Latency %6i\n",usec);
                                 }
                         else   
                            printf("can not read");
                            }
                 break;
               
                 case 2:
                  printf("Please input the pulse:\n");
                  scanf("%d",pulse);  
                 if(ioctl(fileno,SET_PULSE,pulse)<0){
                   perror("ioctl error");
                   exit(1);
                       }         
                 break;
                 case 3:
                    if(ioctl(fileno,MOTOR_ON)<0){
                       perror("ioctl error");
                       exit(1);
                               }
                    break;     
                 case 4:
                    if(ioctl(fileno,MOTOR_OFF)<0){
                       perror("ioctl error");
                       exit(1);
                             }
                    break;

                 default:
                   printf("You input error choice\n");
                   break;
                    }  
               
           }
        else  
           printf("read error\n");
      
    }
  exit:
        close(fileno);
        close(ts);
        return 0;

}
＜5＞未完待续

               
               
               

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