【转】 使用Beaglebone Black的PRU(三)——实现高达100MHz的GPIO输出
友情提示:请先按照本系列(一)(二)的说明安装PRU工具并跑通hello world再继续按本文操作。
PRU操作GPIO有很多种方式,本系列之(二)中的是一种,但最快速的方式是通过直接“写”r30和“读”r31这两个寄存器的相应位来操作对应的IO口:比如将r30的第14位置1就会把P8.12这个引脚置成高电平,很简单吧?要注意PRU中的r30寄存器对应的管脚只能输出,r31寄存器对应的管脚只能输入。
第一步:写dts文件配置引脚功能
我们知道BBB每个引脚都有很多个功能(PINMUX)。要想用上述方式操作某个引脚,必须首先配置该引脚为相应的功能。引脚的功能需要查阅自带手册的“Expansion Header P8/9 Pinout”这两个图表。配置引脚功能目前没有别的办法,只能通过编写device tree文件来实现。
还以P8.12这个引脚为例,查表得它的偏移地址是0x30。它的第6个功能pr1_pru0_pru_r30_14是我们想要的,所以我们就需要把引脚功能配置成0x06。另外BBB默认是禁用PRU的,所以还需要在dts中开启PRU。
对应的dts文件如下:
- /dts-v1/;
- /plugin/;
- / {
- compatible = "ti,beaglebone", "ti,beaglebone-black";
- /* identification */
- part-number = "BB-BONE-PRU";
- version = "00A0";
- exclusive-use =
- "P8.12";
- fragment@0 {
- target = <&am33xx_pinmux>;
- __overlay__ {
- mygpio: pinmux_mygpio{
- pinctrl-single,pins = <
- 0x30 0x06
- >;
- };
- };
- };
- fragment@1 {
- target = <&ocp>;
- __overlay__ {
- test_helper: helper {
- compatible = "bone-pinmux-helper";
- pinctrl-names = "default";
- pinctrl-0 = <&mygpio>;
- status = "okay";
- };
- };
- };
- fragment@2{
- target = <&pruss>;
- __overlay__ {
- status = "okay";
- };
- };
- };
写完以后用命令
- dtc -@ -O dtb -o BB-BONE-PRU-00A0.dtbo BB-BONE-PRU-00A0.dts
生成dtbo文件,然后拷贝到 /lib/firmare目录中。
第二步:编写linux中运行的C程序
- #include <stdio.h>
- #include <prussdrv.h>
- #include <pruss_intc_mapping.h>
- #define PRU_NUM 0
- int main (void)
- {
- unsigned int ret;
- tpruss_intc_initdata pruss_intc_initdata = PRUSS_INTC_INITDATA;
- prussdrv_init ();//Initialize the PRU
- if (prussdrv_open(PRU_EVTOUT_0))//Open PRU Interrupt
- {
- printf("prussdrv_open open failed\n");
- return (-1);
- }
- prussdrv_pruintc_init(&pruss_intc_initdata);
- prussdrv_exec_program (PRU_NUM, "./prucode.bin");//Execute example on PRU
- prussdrv_pru_wait_event (PRU_EVTOUT_0);//Waiting for this instruction: MOV r31.b0, PRU0_ARM_INTERRUPT+16
- prussdrv_pru_clear_event (PRU_EVTOUT_0, PRU0_ARM_INTERRUPT);
- prussdrv_pru_disable (PRU_NUM);//Disable PRU and close memory mapping
- prussdrv_exit ();
- return(0);
- }
- gcc mytest.c -lpthread -lprussdrv -o mytest
第三步:编写在PRU中运行的汇编程序
- .origin 0
- .entrypoint START
- //Refer to this mapping in the file - \prussdrv\include\pruss_intc_mapping.h
- #define PRU0_ARM_INTERRUPT 19
- #define CONST_PRUCFG C4
- START:
- // Enable OCP master port
- LBCO r0, CONST_PRUCFG, 4, 4
- CLR r0, r0, 4 // Clear SYSCFG[STANDBY_INIT] to enable OCP master port
- SBCO r0, CONST_PRUCFG, 4, 4
- MOV r1, 10000000
- LOOP1:
- SET r30.t14 //set P8.12
- MOV r0, 250
- DELAY1:
- SUB r0, r0, 1
- QBNE DELAY1, r0, 0
- CLR r30.t14 //clear P8.12
- MOV r0, 250
- DELAY2:
- SUB r0, r0, 1
- QBNE DELAY2, r0, 0
- SUB r1, r1, 1
- QBNE LOOP1, r1, 0
- // Send notification to Host for program completion
- MOV r31.b0, PRU0_ARM_INTERRUPT+16
- // Halt the processor
- HALT
- pasm -b prucode.p
代码中 SET r30.t14 和 CLR r30.t14 这两句分别将P8.12管脚置成高电平和低电平。在它们后面各放了一段循环延时的程序。因为PRU的主频是200MHz,每条指令执行时间是固定的1/200000000秒。因此通过恰当地设置延时循环的次数,可以精确控制高低电平的时间。比如在本代码中高低电平各自持续了250*2/200M秒(乘2是因为每次循环都有“减一”和“判断结束”两个指令),即产生了周期为200KHz的方波。经过示波器验证十分精确……
第四步:执行程序
- echo BB-BONE-PRU > $SLOTS
然后就可以运行程序了:
- ./mytest
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