C 覆盆子：通过DMA的PWM是如何工作的？

我读到“软件PWM”的驱动程序以某种方式在PWM-HW上运行，并且在不使用CPU的情况下访问所有GPIO。有人能解释一下这是怎么回事吗？Raspberry Pi中是否有用于PWM和PCM模块的第二个处理器（是否有模块图）

这个问题与我在我的机器人中大量使用的技术有关

这是解释，不幸的是我不明白

驱动程序的工作原理是使用 最后一个链接回第一个，因此一旦初始化DMA控制器 连续循环，驾驶员无需参与，除非 当需要改变脉冲宽度时。对于给定的时间段，有两个DMA 控制块；第一个将单个字传输到GPIO“清除输出” 寄存器，而第二个将一些字数传输到PWM FIFO以 产生所需的脉冲宽度时间。此外，还穿插着这些 每个配置的伺服都有一个控制块，用于设置输出

虽然驱动器确实使用PWM外围设备，但它仅使用它来调整DMA的速度 传输，以便产生准确的延迟。”

以下理解是否正确：

DMA控制器类似于第二个处理器。您可以在其上运行代码。因此，这里使用它来控制所有Raspberry GPIO引脚的高/低状态以及PWM块。DMA控制器会连续执行此操作。Raspberry中可能有多个DMA控制器，因此操作系统Linux的速度不会因为一个MSI而受到太大影响ngdma控制器

我不明白DMA和PWM到底是如何一起工作的。

我建议与一起阅读，因为它稍微简化了一些，有助于理解。同样非常重要的是：它包含了所有细微的细节

有方块图吗

该手册包含了芯片提供的所有功能（但就我所见，不是在框图中）

以下理解是否正确：

DMA控制器是主芯片的一部分（Broadcom，尽管我认为在桌面CPU上也会发生同样的情况）。它不能准确地运行代码，但它可以自己跨外围设备复制内存，而不消耗主处理器的时间。DMA控制器有不同的通道，可以独立复制内存，并独立于CPU运行

可通过（BCM手册第40页，4.2.1.1）进行配置：您可以告诉DMA控制器首先将内存从A复制到B，然后从C复制到D，依此类推

不明白DMA和PWM是如何协同工作的

DMA到PWM控制器（“脉宽调制器”，BCM手册第138页，第9章），这会消耗数据，并产生非常精确的延迟。有趣的是，PWM控制器…不用于产生任何PWM脉冲，而只是用于等待

有人能解释一下这是怎么回事吗

最终，您可以通过在一个特殊地址配置GPIO引脚的值（或PWM或PCM发生器的设置）；中的存储器代表外围设备（BCM手册第89页，第6章）

因此，想法是：使用DMA控制器将1复制到控制GPIO引脚值的内存中；等待脉冲宽度；将0复制到GPIO引脚值中；等待周期的剩余部分；循环。由于DMA控制器执行此操作，因此不会消耗CPU周期

这里的关键点是能够使DMA控制器“等待”精确的时间量，为此，RPIO和ServoBlaster在FIFO模式下使用PWM控制器（PCM发生器也有这样的功能，但让我们坚持使用PWM）。这意味着PWM控制器将“发送”它从所谓的FIFO队列中读取数据，然后停止。无论如何“发送”（车身控制模块手册第139页，9.4

MSENi=0

），关键在于它需要固定的时间。事实上，它是被发送的：DMA控制器被配置为写入FIFO队列，然后等待PWM控制器完成数据发送，这会产生非常精确的延迟

产生脉冲的分辨率由PWM传输的持续时间给出，该持续时间取决于PWM控制器运行的频率

实例 我们有一个1ms的最大分辨率（由PWM延迟给出），我们希望有一个频率为125Hz的占空比为25%的脉冲。因此，脉冲的周期为8毫秒。将执行DMA操作

将引脚设置为1（DMA写入GPIO mem）

等待1ms（DMA写入PWM FIFO）

等待1ms（DMA写入PWM FIFO）

将引脚设置为0（DMA写入GPIO mem）

等待1ms（DMA写入PWM FIFO）

…再重复“等待1ms”4次

等待1ms（DMA写入PWM FIFO）并跳回到1

因此，这将需要至少10个DMA控制块（8个等待指令，由周期/延迟加上2个写入操作给出）

注意：在ServoBlaster和RPIO中，它将恰好消耗16个DMA控制块，因为（为了更高的精度），它们总是在“等待操作”之前执行“内存复制”操作。“内存复制”操作只是一个伪操作，除非它需要更改pin值