linux - 如何从Linux内核内部生成稳定的37kHz GPIO触发器？

我现在有一个负责红外TX载波生成的微 Controller ，但是我开始怀疑我是否可以处理它，并在linux方面进行这项工作-从而降低了嵌入式系统的成本。

我在Freescale i.mx233(454MHz ARM9)上运行，如果直接通过/dev/mem访问注册表，则可以实现相当稳定的5MHz触发GPIO引脚。

由于我需要37kHz，因此我开始寻找降低速度的方法，但是至少nanowait()似乎太粗糙了。
我发现在for循环中调用rand()的一种解决方案，似乎可以很好地生成38,4kHz信号，但是根据示波器，有时会出现一些 Not Acceptable 抖动。 (我知道这相当浪费资源，但是当需要完成发送时，系统实际上没有其他任务)

我的问题:
飞思卡尔内核代码(3.8分支)没有CONFIG_PREEMPT_RT补丁，因此我应该研究一件事，但在此之前:

是否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？我确实需要从用户空间读取一些数据(要发送的数据)，但是除此之外，我只需要在GPIO的末端触发指定频率的led即可，因此驱动程序应该非常简单。

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

有没有更好的方法来创建一个中断，例如每37kHz，这样我就不会通过SW停止系统？

微型 Controller 非常适合此类任务，但如果可能的话，最好避免这种开销。

最佳答案

“多芯片连接模式”中的i.MX23 PWM正是为此要求而设计的。

例如，假设您使用的是24Mhz时钟，则在“多芯片连接模式”中使用PWM之一。

MATT = 1(启用多芯片连接模式)

MATT_SEL = 1(用户24Mhz时钟)

CDIV = 0x2(或DIV_4，即除以4)

INACTIVE_STATE = 0x2或0x3

ACTIVE_STATE = 0x3或0x2

PERIOD = 175(即176-1)

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

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

关于实现-

上面的答案仅与CPU有关。在实践中，实现该想法的能力取决于电路板设计。该板将需要一个接头连接器(用于外部连接的引脚)，该接头连接至GPIO引脚，该引脚可通过Pinmux连接至PWM之一。我以为大多数引用设计将至少有一个通过 header 暴露的PWM可配置GPIO。问题是是否只有一个，是否已经将其用于其他控制目的。

确定存在带免费PWM可配置GPIO的接头连接器后，您需要配置引脚复用器并激活PWM。上面提到的处理器引用手册中对此有说明。大多数系统在引导加载程序board_init()(假定为U-boot)中进行此配置，尽管在Linux引导后也可以通过一些mmap技巧在用户空间中完成此配置。

最后，您需要在platform-mxc_pwm.c中基于PWM模块的接口(interface)编写驱动程序。

如果您使用的是i.MX23 EVK 10.05，则可以修改LED PWM驱动器，因为它已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。 (您将需要硬件技术人员来帮助您。)请确保使用CONFIG_LEDS_MXS配置内核。

上面关于实现的评论有些投机，因为我不知道EVK。也许知道它的人可以对此进行改进。

更新2013年9月21日

用i.MX23或具有类似ARM CPU内核的任何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的频率生成FIQ中断，并编写FIQ中断处理程序来切换GPIO销。 Maxime Ripard于今年4月30日在他的Free Electrons博客上发布了使用i.MX28 SoC的这种方法的complete example。要使用此方法，您将既需要一个未使用的计时器，又不能将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汇编器中编写ISR。