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:

  1. /dts-v1/;
  2. /plugin/;
  3. / {
  4. compatible = "ti,beaglebone", "ti,beaglebone-black";
  5. /* identification */
  6. part-number = "BB-BONE-PRU";
  7. version = "00A0";
  8. exclusive-use =
  9. "P8.12";
  10. fragment@0 {
  11. target = <&am33xx_pinmux>;
  12. __overlay__ {
  13. mygpio: pinmux_mygpio{
  14. pinctrl-single,pins = <
  15. 0x30 0x06
  16. >;
  17. };
  18. };
  19. };
  20. fragment@1 {
  21. target = <&ocp>;
  22. __overlay__ {
  23. test_helper: helper {
  24. compatible = "bone-pinmux-helper";
  25. pinctrl-names = "default";
  26. pinctrl-0 = <&mygpio>;
  27. status = "okay";
  28. };
  29. };
  30. };
  31. fragment@2{
  32. target = <&pruss>;
  33. __overlay__ {
  34. status = "okay";
  35. };
  36. };
  37. };

写完以后用命令

  1. 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

 
跟本系列之(二)一样,就不赘述了。代码如下:
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <prussdrv.h>
  3. #include <pruss_intc_mapping.h>
  4. #define PRU_NUM 0
  5. int main (void)
  6. {
  7. unsigned int ret;
  8. tpruss_intc_initdata pruss_intc_initdata = PRUSS_INTC_INITDATA;
  9. prussdrv_init ();//Initialize the PRU
  10. if (prussdrv_open(PRU_EVTOUT_0))//Open PRU Interrupt
  11. {
  12. printf("prussdrv_open open failed\n");
  13. return (-1);
  14. }
  15. prussdrv_pruintc_init(&pruss_intc_initdata);
  16. prussdrv_exec_program (PRU_NUM, "./prucode.bin");//Execute example on PRU
  17. prussdrv_pru_wait_event (PRU_EVTOUT_0);//Waiting for this instruction: MOV r31.b0, PRU0_ARM_INTERRUPT+16
  18. prussdrv_pru_clear_event (PRU_EVTOUT_0, PRU0_ARM_INTERRUPT);
  19. prussdrv_pru_disable (PRU_NUM);//Disable PRU and close memory mapping
  20. prussdrv_exit ();
  21. return(0);
  22. }
写完之后编译一下,按照本系列前文的方法:
  1. gcc mytest.c -lpthread -lprussdrv -o mytest

第三步:编写在PRU中运行的汇编程序

 
这个例子实际上比点亮BBB上的led还好理解:
  1. .origin 0
  2. .entrypoint START
  3. //Refer to this mapping in the file - \prussdrv\include\pruss_intc_mapping.h
  4. #define PRU0_ARM_INTERRUPT      19
  5. #define CONST_PRUCFG            C4
  6. START:
  7. // Enable OCP master port
  8. LBCO      r0, CONST_PRUCFG, 4, 4
  9. CLR       r0, r0, 4         // Clear SYSCFG[STANDBY_INIT] to enable OCP master port
  10. SBCO      r0, CONST_PRUCFG, 4, 4
  11. MOV r1, 10000000
  12. LOOP1:
  13. SET r30.t14 //set P8.12
  14. MOV r0, 250
  15. DELAY1:
  16. SUB r0, r0, 1
  17. QBNE DELAY1, r0, 0
  18. CLR r30.t14 //clear P8.12
  19. MOV r0, 250
  20. DELAY2:
  21. SUB r0, r0, 1
  22. QBNE DELAY2, r0, 0
  23. SUB r1, r1, 1
  24. QBNE LOOP1, r1, 0
  25. // Send notification to Host for program completion
  26. MOV       r31.b0, PRU0_ARM_INTERRUPT+16
  27. // Halt the processor
  28. HALT
写好后编译一下:
  1. 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

 
首先记得加载dtbo文件,配置引脚功能:
  1. echo BB-BONE-PRU > $SLOTS

然后就可以运行程序了:

  1. ./mytest
 
……好吧,其实这个例子显然并不会刚好输出200KHz的方波。是因为 SET r30.t14 和 CLR r30.t14 这两句以及大循环的减一和判断结束指令也占用了时间。

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