IMX6ULL裸机开发——PWM

i.MX6ULL 8 路独立 PWM 控制器（PWM1 ~ PWM8）

每路：16bit 递增计数器 + 12bit 预分频器 + 4×16bit FIFO
3 个可选时钟源：
- ipg_clk 66MHz（最常用）
- ipg_clk_highfreq
- ipg_clk_32k 32.768KHz
典型用途：LCD 背光、舵机、蜂鸣器、LED 调光

①、此部分是一个选择器，用于选择 PWM 信号的时钟源，一共有三种时钟源：ipg_clk、ipg_clk_highfreq 和 ipg_clk_32k。

②、这是一个 12 位的分频器，可以对①中选择的时钟源进行分频。

③、这是 PWM 的 16 位计数器寄存器，保存着 PWM 的计数值。

④、这是 PWM 的 16 位周期寄存器，此寄存器用来控制 PWM 的频率。

⑤、这是 PWM 的 16 位采样寄存器，此寄存器用来控制 PWM 的占空比。

⑥、此部分是 PWM 的中断信号，PWM 是提供中断功能的，如果使能了相应的中断的话就会产生中断。

核心寄存器

寄存器	地址偏移	作用
`PWMCR`	0x00	控制寄存器：模块使能、时钟源、输出极性、软件复位、FIFO 配置
`PWMSR`	0x04	状态寄存器：FIFO 空 / 满、比较完成、溢出标志
`PWMIR`	0x08	中断使能寄存器（FIFO 中断、周期溢出中断）
`PWMSAR`	0x0C	采样寄存器 → 占空比，写入 FIFO
`PWMPR`	0x10	周期寄存器 → PWM 频率
`PWMCNT`	0x14	当前计数值（只读）

寄存器相关位

PWM1_PWMCR 寄存器

FWM (bit27:26)：FIFO 水位线，用来设置 FIFO 空余位置为多少的时候表示 FIFO 为空。设置为 0 的时候表示 FIFO 空余位置大于等于 1 的时候 FIFO 为空；设置为 1 的时候表示 FIFO 空余位置大于等于 2 的时候 FIFO 为空；设置为 2 的时候表示 FIFO 空余位置大于等于 3 的时候 FIFO 为空；设置为 3 的时候表示 FIFO 空余位置大于等于 4 的时候 FIFO 为空；
STOPEN (bit25)：此位用来设置停止模式下 PWM 是否工作，为 0 的话表示在停止模式下 PWM 继续工作，为 1 的话表示停止模式下关闭 PWM；
DOZEN (bit24)：此位用来设置休眠模式下 PWM 是否工作，为 0 的话表示在休眠模式下 PWM 继续工作，为 1 的话表示休眠模式下关闭 PWM；
WAITEN (bit23)：此位用来设置等待模式下 PWM 是否工作，为 0 的话表示在等待模式下 PWM 继续工作，为 1 的话表示等待模式下关闭 PWM；
DEGEN (bit22)：此位用来设置调试模式下 PWM 是否工作，为 0 的话表示在调试模式下 PWM 继续工作，为 1 的话表示调试模式下关闭 PWM
BCTR (bit21)：字节交换控制位，用来控制 16 位的数据进入 FIFO 的字节顺序。为 0 的时候不进行字节交换，为 1 的时候进行字节交换；
HCRT (bit20)：半字交换控制位，用来决定从 32 位 IP 总线接口传输来的哪个半字数据写入采样寄存器的低 16 位中；
POUTC (bit19:18)：PWM 输出控制控制位，用来设置 PWM 输出模式，为 0 的时候表示 PWM 先输出高电平，当计数器值和采样值相等的话就输出低电平。为 1 的时候相反，当为 2 或者 3 的时候 PWM 信号不输出。我们设置为 0，也就是一开始输出高电平，当计数器值和采样值相等的话就改为低电平，这样采样值越大高电平时间就越长，占空比就越大；
CLKSRC (bit17:16)：PWM 时钟源选择，为 0 的话关闭；为 1 的话选择 ipg_clk 为时钟源；为 2 的话选择 ipg_clk_highfreq 为时钟源；为 3 的话选择 ipg_clk_32k 为时钟源。我们设置为 1，也就是选择 ipg_clk 为 PWM 的时钟源，因此 PWM 时钟源频率为 66MHz；
PRESCALER (bit15:4)：分频值，可设置为 0~4095，对应着 1~4096 分频。我们设置为 65，就是 66 分频，PWM 实际工作频率为 1MHz；
SWR (bit3)：软件复位，向此位写 1 就复位 PWM，此位是自清零的，当复位完成以后此位会自动清零；
REPEAT (bit2:1)：重复采样设置，此位用来设置 FIFO 中的每个数据能用几次。可设置 0~3 分别表示 FIFO 中的每个数据能用 1~4 次。本章我们设置为 3，即 FIFO 中的每个数据用 8 次；
EN (bit0)：PWM 使能位，为 1 的时候使能 PWM，为 0 的时候关闭 PWM。

PWM1_PWMIR 寄存器

CIE (bit2)：比较中断使能位，为 1 的时候使能比较中断，为 0 的时候关闭比较中断；
RIE (bit1)：翻转中断使能位，当计数器值等于采样值并回滚到 0X0000 的时候就会产生此中断，为 1 的时候使能翻转中断，为 0 的时候关闭翻转中断；
FIE (bit0)：FIFO 空中断，为 1 的时候使能，为 0 的时候关闭。我们需要使能这个中断。

PWM1_PWMSR 寄存器

FWE (bit6)：FIFO 写错误事件，为 1 的时候表示发生了 FIFO 写错误；
CMP (bit5)：FIFO 比较事件发标志位，为 1 的时候表示发生 FIFO 比较事件；
ROV (bit4)：翻转事件标志位，为 1 的话表示翻转事件发生；
FE (bit3)：FIFO 到达水位线标志，为 1 的时候表示 FIFO 已到达水位线。我们主要在中断中关注这个标志，并及时清零；
FIFOAV (bit2:1)：此位记录 FIFO 中的有效数据个数，有效值为 0~4，分别表示 FIFO 中有 0~4 个有效数据。

PWM1_PWMPR 寄存器

该寄存器存储PWM的周期时长，计算公式为 PWMO (Hz) = PCLK (Hz) / (PERIOD + 2)

其中 PWMO 是输出频率，PCLK 为输入的时钟频率，我是直接取外设时钟66MHz。计算出的PERIOD就填入该寄存器

示例代码如下:

复制代码

    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO08_PWM1_OUT, 0);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO08_PWM1_OUT,0x1079);

    PWM1->PWMCR &= ~(1 << 0);      //关闭PWM使能开关
    PWM1->PWMCR |=  (1 << 3);      //复位PWM寄存器
    while(PWM1->PWMCR & (1 << 3));


    PWM1->PWMCR &= ~(2 << 26);
    PWM1->PWMCR |=  (1 << 26);     //设置比较队列剩余2个是产生信号

    PWM1->PWMCR &= ~(1 << 25);     //设置PWM在停止模式继续工作
    PWM1->PWMCR &= ~(1 << 24);     //设置PWM在休眠模式继续工作
    PWM1->PWMCR &= ~(1 << 23);     //设置PWM在等待模式继续工作
    PWM1->PWMCR &= ~(1 << 22);     //设置PWM在调试模式继续工作
    PWM1->PWMCR &= ~(1 << 21);     //设置数据进入FIFO的字节序不交换
    PWM1->PWMCR &= ~(1 << 20);     //设置半字节交换，写入采样寄存器的低16位

    PWM1->PWMCR &= ~(3 << 18);     //设置PWM模式，起始为高，到达比较直输出低

    PWM1->PWMCR &= ~(3 << 16);
    PWM1->PWMCR |=  (1 << 16);     //设置时钟源为外设时钟的66MHz
    
    PWM1->PWMCR &= ~(0XFFF << 4);  
    PWM1->PWMCR |=  (65 << 4);     //设置时钟分频因子为65+1，得到1MHz频率

    PWM1->PWMCR &= ~(3 << 1);
    PWM1->PWMCR |=  (3 << 1);      //设置FIFO中每个比较值可以使用8次

    PWM1->PWMCR = (0x1 << 26)|(0x1 << 16)|(65 << 4)|(0x3 << 1);


    PWM1->PWMIR |=  (1 << 0);      //使能队列空中断
    set_compare(100);
    PWM1->PWMPR &= ~(0XFFFF << 0);
    PWM1->PWMPR  =  (998<< 0); //设置PWM频率为1KHz

    
    
    request_irq(PWM1_IRQn, pwm_handler);
    PWM1->PWMCR |=  (1 << 0);      //使能PWM

在中断服务函数中重新向FIFO写入比较值，即可实现PWM不间断生成，关于中断配置，可以翻看之前的文章，这里不再重复。