基于ARM Linux的電子控制油門設計
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使用class_create函數創建class結構，這段代碼在sysfs中的/sys/class下創建一個目錄，目錄中創建一個新的“pwm”的class類以容納通過sysfs輸出的驅動程序的所有屬性。其中的一個屬性是dev文件條目，它由class_device_create()創建——它觸發了用戶空間udev守護進程創建/dev/pwm設備節點。代碼如下所示：
static struct class * pwm_class;
pwm_class = class_create(THIS_MODULE, “pwm”);
if(IS_ERR(pwm_class)){
printk(KERN_ERR "Error creating pwm class.");
goto error;
}
當驅動程序發現一個設備并且已經分配了一個次設備號時，驅動程序將調用class_device_create函數：
class_device_create(pwm_class, NULL, MKDEV(device_major, 0), NULL, “pwm”);
這段代碼在/sys/class/pwm下創建一個子目錄pwmN，這里N是設備的次設備號。在這個目錄中創建一個文件dev，有了這個udev就可以在/dev目錄下為該設備創建一個設備節點。
當設備與驅動程序脫離時，它也與分配的次設備號脫離，此時需要調用class_device_destroy(struct class *cls, dev_t devt)函數刪除該設備在sysfs中的入口項：
class_device_destroy(pwm_class, MKDEV(device_major, 0))。
2.3.2 配置PWM的輸出頻率
先使用Linux系統提供的系統函數來獲取時鐘pclk：
clk_p = clk_get(NULL, "pclk");
pclk = clk_get_rate(clk_p);
由S3C2410數據手冊可知，經過預分頻器和時鐘分頻器之后，計算定時器0的輸入時鐘頻率為clkin=(pclk/{prescaler0+1}/divider value)；再通過16位的定時器0計數寄存器TCNTB0、和定時器0比較計數器TCMPB0（它們的值分別用tcnt和tcmp表示）分頻，這樣就可以從引腳Tout0處得到合適的PWM波形信號了，其周期為T=tcnt/clkin，高電平周期為Th= tcmp/clkin。
已知pclk=50.7 MHz，令
MAX=(prescale0+1)×(divider value)(1)
則有clkin=pclk/MAX；可以取tcnt=pclk/date；又因為tcnt為16位，所以tcnt≤65 535,這樣可以直接消去pclk中的507；而系統需要T=20 ms的周期，先提取出系數50，即：
tcnt=pclk/(date×50)=1 014 000/date（2）
得出MAX=date≥16，prescaler0的取值范圍為0～255，divider value的可取值為1、2、4、16。
要求的PWM波形周期為20 ms，正電平寬度為0.5～2.5 ms，20 ms/0.5 ms=40，所以：
tcmp=tcnt/40+(cmd-1)×tcnt/(40×N)（3）
其中tcmp和tcnt均為整數；N即為細分系數，它表示cmd加1時舵機將旋轉(45/N)°；cmd是要輸入的控制參數，用它來控制舵機的角度。
由式（1）~（3）,以及tcmp和tcnt盡量取整數以減小誤差的原則，MAX=date=可取16、20、25。
3 實驗結果分析
理論上，細分系數N取值越大、執行器的動作越精確越好，但過大的細分系數會導致執行器的命令對cmd的響應變慢。因此，N的取值應該根據執行器到節氣門閥的距離來綜合考慮，取細分系數N=5即使用公式：tcmp=tcnt(cmd+4)/200，最小角度為（45/5）=9，足以滿足實驗的需要。
采用實驗的方法，對MAX=date=16、20、25分別進行實驗，并使用示波器進行觀察根據寄存器的取整特性來對MAX=date的值進行綜合的考量。結果如表1~表3所列。其中cmd為輸入指令，err為誤差，Wh為高電平寬度，~Wh為實際的高電平寬度。
表1 MAX=date=16,tcnt=63375, clkin=3168750時的結果
表2 MAX=date=20,tcnt=50700, clkin=2535000時的結果
表3 MAX=date=25,tcnt=40560, clkin=2028000時的結果
由以上數據可以看出取MAX=date=20時，誤差最小。由式（4）可知，prescale0+1=20、10、5對應的divider value=1、2、4。
結語
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利用ARM鎖相環所產生的高頻率可以獲得更精細的PWM波，從而對舵機實現更精確的控制來達到油門精確控制的目的。本文從理論和實踐兩方面實現了舵機角度為9的控制，要想獲得更細分的角度，只需將N的值取大。如N=15，可獲得的最小控制角度為（45/15）=3；N=45，可獲得的最小控制角度為（45/45）=1。
linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
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