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：

 

1. /dts-v1/;  
2. /plugin/;  
3.   
4. / {  
5. compatible = "ti,beaglebone", "ti,beaglebone-black";  
6.   
7. /* identification */  
8. part-number = "BB-BONE-PRU";  
9. version = "00A0";  
10.   
11. exclusive-use =  
12. "P8.12";  
13.   
14. fragment@0 {  
15.     target = <&am33xx_pinmux>;  
16.     __overlay__ {  
17.         mygpio: pinmux_mygpio{  
18.         pinctrl-single,pins = <  
19.             0x30 0x06  
20.             >;  
21.     };  
22.     };  
23. };  
24.   
25. fragment@1 {  
26.     target = <&ocp>;  
27.     __overlay__ {  
28.         test_helper: helper {  
29.         compatible = "bone-pinmux-helper";  
30.         pinctrl-names = "default";  
31.         pinctrl-0 = <&mygpio>;  
32.         status = "okay";  
33.     };  
34.     };  
35. };  
36.   
37. fragment@2{  
38.     target = <&pruss>;  
39.     __overlay__ {  
40.         status = "okay";  
41.     };  
42.     };  
43. };  

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.     
5. #define PRU_NUM 0    
6.     
7. int main (void)    
8. {    
9.     unsigned int ret;    
10.     tpruss_intc_initdata pruss_intc_initdata = PRUSS_INTC_INITDATA;    
11.         
12.     prussdrv_init ();//Initialize the PRU    
13.     if (prussdrv_open(PRU_EVTOUT_0))//Open PRU Interrupt    
14.     {   
15.         printf("prussdrv_open open failed\n");    
16.         return (-1);    
17.     }    
18.     prussdrv_pruintc_init(&pruss_intc_initdata);    
19.     prussdrv_exec_program (PRU_NUM, "./prucode.bin");//Execute example on PRU    
20.     prussdrv_pru_wait_event (PRU_EVTOUT_0);//Waiting for this instruction: MOV r31.b0, PRU0_ARM_INTERRUPT+16    
21.     prussdrv_pru_clear_event (PRU_EVTOUT_0, PRU0_ARM_INTERRUPT);    
22.     prussdrv_pru_disable (PRU_NUM);//Disable PRU and close memory mapping    
23.     prussdrv_exit ();    
24.     
25.     return(0);    
26. }    

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.     
4. //Refer to this mapping in the file - \prussdrv\include\pruss_intc_mapping.h    
5. #define PRU0_ARM_INTERRUPT      19    
6. #define CONST_PRUCFG            C4   
7.     
8. START:    
9.     // Enable OCP master port    
10.     LBCO      r0, CONST_PRUCFG, 4, 4    
11.     CLR       r0, r0, 4         // Clear SYSCFG[STANDBY_INIT] to enable OCP master port    
12.     SBCO      r0, CONST_PRUCFG, 4, 4    
13.   
14.     MOV r1, 10000000  
15. LOOP1:  
16.   
17.     SET r30.t14 //set P8.12  
18.         
19.     MOV r0, 250   
20. DELAY1:    
21.     SUB r0, r0, 1    
22.     QBNE DELAY1, r0, 0   
23.       
24.     CLR r30.t14 //clear P8.12  
25.       
26.     MOV r0, 250    
27. DELAY2:    
28.     SUB r0, r0, 1    
29.     QBNE DELAY2, r0, 0    
30.       
31.     SUB r1, r1, 1  
32.     QBNE LOOP1, r1, 0  
33.        
34.     
35.     // Send notification to Host for program completion    
36.     MOV       r31.b0, PRU0_ARM_INTERRUPT+16    
37.     
38.     // Halt the processor    
39.     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  

转自：https://www.cnblogs.com/dolphi/p/3663017.html.