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【正点原子Linux连载】第二十九章 LCD背光调节实验 -摘自【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0

Linux驱动嵌入式开发 指南 实验 原子 连载
2023-09-11 14:20:39 时间

1)实验平台:正点原子阿尔法Linux开发板
2)平台购买地址:https://item.taobao.com/item.htm?id=603672744434
2)全套实验源码+手册+视频下载地址:http://www.openedv.com/thread-300792-1-1.html
3)对正点原子Linux感兴趣的同学可以加群讨论:935446741
4)关注正点原子公众号,获取最新资料更新
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第二十九章 LCD背光调节实验

不管是使用显示器还是手机,其屏幕背光都是可以调节的,通过调节背光就可以控制屏幕的亮度。在户外阳光强烈的时候可以通过调高背光来看清屏幕,在光线比较暗的地方可以调低背光,防止伤眼睛并且省电。正点原子的三款RGB LCD也支持背光调节,本章我们就来学习如何调节LCD背光。

29.1 LCD背光调节简介
正点原子的三个RGB LCD都有一个背光控制引脚,给这个背光控制引脚输入高电平就会点亮背光,输入低电平就会关闭背光。假如我们不断的打开和关闭背光,当速度足够快的时候就不会感觉到背光关闭这个过程了。这个正好可以使用PWM来完成,PWM全称是Pulse Width Modulation,也就是脉冲宽度调制,PWM信号如图29.1.1所示:
在这里插入图片描述

图29.1.1 PWM信号
PWM信号有两个关键的术语:频率和占空比,频率就是开关速度,把一次开关算作一个周期,那么频率就是1秒内进行了多少次开关。占空比就是一个周期内高电平时间和低电平时间的比例,一个周期内高电平时间越长占空比就越大,反之占空比就越小。占空比用百分之表示,如果一个周期内全是低电平那么占空比就是0%,如果一个周期内全是高电平那么占空比就是100%。
我们给LCD的背光引脚输入一个PWM信号,这样就可以通过调整占空比的方式来调整LCD背光亮度了。提高占空比就会提高背光亮度,降低占空比就会降低背光亮度。重点就在于PWM信号的产生和占空比的控制,很幸运的是,I.MX6U提供了PWM外设,因此我们可以配置PWM外设来产生PWM信号。
打开《I.MX6ULL参考手册》的第40章“Chapter 40 Pulse Width Modulation(PWM)”,I.MX6U一共有8路PWM信号,每个PWM包含一个16位的计数器和一个4 x 16的数据FIFO,I.MX6U的PWM外设结构如图29.1.2所示:

在这里插入图片描述

图29.1.2 I.MX6U PWM结构框图
图29.1.2中的各部分功能如下:
①、此部分是一个选择器,用于选择PWM信号的时钟源,一共有三种时钟源:ipg_clk、ipg_clk_highfreq和ipg_clk_32k。
②、这是一个12位的分频器,可以对①中选择的时钟源进行分频。
③、这是PWM的16位计数器寄存器,保存着PWM的计数值。
④、这是PWM的16位周期寄存器,此寄存器用来控制PWM的频率。
⑤、这是PWM的16位采样寄存器,此寄存器用来控制PWM的占空比。
⑥、此部分是PWM的中断信号,PWM是提供中断功能的,如果使能了相应的中断的话就会产生中断。
⑦、此部分是PWM对应的输出IO,产生的PWM信号就会从对应的IO中输出,I.MX6U-ALPHA开发板的LCD背光控制引脚连接在I.MX6U的GPIO1_IO8上,GPIO1_IO8可以复用为PWM1_OUT。
可以通过配置相应的寄存器来设置PWM信号的频率和占空比,PWM的16位计数器是个向上计数器,此计数器会从0X0000开始计数,直到计数值等于寄存器PWMx_PWMPR(x=1~8) + 1,然后计数器就会重新从0X0000开始计数,如此往复。所以寄存器PWMx_PWMPR可以设置PWM的频率。
在一个周期内,PWM从0X0000开始计数的时候,PWM引脚先输出高电平(默认情况下,可以通过配置输出低电平)。采样FIFO中保存的采样值会在每个时钟和计数器值进行比较,当采样值和计数器相等的话PWM引脚就会改为输出低电平(默认情况下,同样可以通过配置输出高电平)。计数器会持续计数,直到和周期寄存器PWMx_PWMPR(x=1~8) + 1的值相等,这样一个周期就完成了。所以,采样FIFO控制着占空比,而采样FIFO里面的值来源于采样寄存器PWMx_PWMSAR,因此相当于PWMx_PWMSAR控制着占空比。至此,PWM信号的频率和占空比设置我们就知道该如何去做了。
PWM开启以后会按照默认值运行,并产生PWM波形,而这个默认的PWM一般并不是我们需要的波形。如果这个PWM波形控制着设备的话就会导致设备因为接收到错误的PWM信号而运行错误,严重情况下可能会损坏设备,甚至人身安全。因此,在开启PWM之前最好设置好PWMx_PWMPR和PWMx_PWMSAR这两个寄存器,也就是设置好PWM的频率和占空比。
当我们向PWMx_PWMSAR寄存器写入采样值的时候,如果FIFO没满的话其值会被存储到FIFO中。如果FIFO满的时候写入采样值就会导致寄存器PWMx_PWMSR的位FWE(bit6)置1,表示FIFO写错误,FIFO里面的值也并不会改变。FIFO可以在任何时候写入,但是只有在PWM使能的情况下读取。寄存器PWMx_SR的位FIFOAV(bit2:0)记录着当前FIFO中有多少个数据。从采样寄存器PWMx_PWMSAR读取一次数据,FIFO里面的数据就会减一,每产生一个周期的PWM信号,FIFO里面的数据就会减一,相当于被用掉了。PWM有个FIFO空中断,当FIFO为空的时候就会触发此中断,可以在此中断处理函数中向FIFO写入数据。
关于I.MX6U的PWM的原理知识就讲解到这里,接下来看一下PWM的几个重要的寄存器,本章我们使用的是PWM1,首先看一下寄存器PWM1_PWMCR寄存器,此寄存器结构如图29.1.2所示:
在这里插入图片描述

图29.1.2 寄存器PWM1_PWMCR寄存器结构
寄存器PWM1_PWMCR用到的重要位如下:
FWM(bit27:26):FIFO水位线,用来设置FIFO空余位置为多少的时候表示FIFO为空。设置为0的时候表示FIFO空余位置大于等于1的时候FIFO为空;设置为1的时候表示FIFO空余位置大于等于2的时候FIFO为空;设置为2的时候表示FIFO空余位置大于等于3的时候FIFO为空;设置为3的时候表示FIFO空余位置大于等于4的时候FIFO为空。
STOPEN(bit25):此位用来设置停止模式下PWM是否工作,为0的话表示在停止模式下PWM继续工作,为1的话表示停止模式下关闭PWM。
DOZEN(bit24):此位用来设置休眠模式下PWM是否工作,为0的话表示在休眠模式下PWM继续工作,为1的话表示休眠模式下关闭PWM。
WAITEN(bit23):此位用来设置等待模式下PWM是否工作,为0的话表示在等待模式下PWM继续工作,为1的话表示等待模式下关闭PWM。
DEGEN(bit22):此位用来设置调试模式下PWM是否工作,为0的话表示在调试模式下PWM继续工作,为1的话表示调试模式下关闭PWM。
BCTR(bit21):字节交换控制位,用来控制16位的数据进入FIFO的字节顺序。为0的时候不进行字节交换,为1的时候进行字节交换。
HCRT(bit20):半字交换控制位,用来决定从32位IP总线接口传输来的哪个半字数据写入采样寄存器的低16位中。
POUTC(bit19:18):PWM输出控制控制位,用来设置PWM输出模式,为0的时候表示PWM先输出高电平,当计数器值和采样值相等的话就输出低电平。为1的时候相反,当为2或者3的时候PWM信号不输出。本章我们设置为0,也就是一开始输出高电平,当计数器值和采样值相等的话就改为低电平,这样采样值越大高电平时间就越长,占空比就越大。
CLKSRC(bit17:16):PWM时钟源选择,为0的话关闭;为1的话选择ipg_clk为时钟源;为2的话选择ipg_clk_highfreq为时钟源;为3的话选择ipg_clk_32k为时钟源。本章我们设置为1,也就是选择ipg_clk为PWM的时钟源,因此PWM时钟源频率为66MHz。
PRESCALER(bit15:4):分频值,可设置为04095,对应着14096分频。
SWR(bit3):软件复位,向此位写1就复位PWM,此位是自清零的,当复位完成以后此位会自动清零。
REPEAT(bit2:1):重复采样设置,此位用来设置FIFO中的每个数据能用几次。可设置03,分别表示FIFO中的每个数据能用14次。本章我们设置为0,即FIFO中的每个数据只能用一次。
EN(bit0):PWM使能位,为1的时候使能PWM,为0的时候关闭PWM。
接下来看一下寄存器PWM1_PWMIR寄存器,这个是PWM的中断控制寄存器,此寄存器结构如图29.1.3所示:
在这里插入图片描述

图29.1.3 寄存器PWM1_PWMIR结构
寄存器PWM1_PWMIR只有三个位,这三个位的含义如下:
CIE(bit2):比较中断使能位,为1的时候使能比较中断,为0的时候关闭比较中断。
RIE(bit1):翻转中断使能位,当计数器值等于采样值并回滚到0X0000的时候就会产生此中断,为1的时候使能翻转中断,为0的时候关闭翻转中断。
FIE(bit0):FIFO空中断,为1的时候使能,为0的时候关闭。
再来看一下状态寄存器PWM1_PWMSR,此寄存器结构如图29.1.4所示:
在这里插入图片描述

图29.1.4 寄存器PWM1_PWMSR结构
寄存器PWM1_PWMSR各个位的含义如下:
FWE(bit6):FIFO写错误事件,为1的时候表示发生了FIFO写错误。
CMP(bit5):FIFO比较事件发标志位,为1的时候表示发生FIFO比较事件。
ROV(bit4):翻转事件标志位,为1的话表示翻转事件发生。
FE(bit3):FIFO空标志位,为1的时候表示FIFO位空。
FIFOAV(bit2:1):此位记录FIFO中的有效数据个数,有效值为04,分别表示FIFO中有04个有效数据。
接下来是寄存器PWM1_PWMPR寄存器,这个是PWM周期寄存器,可以通过此寄存器来设置PWM的频率,此寄存器结构如图29.1.5所示:
在这里插入图片描述

图29.1.5 寄存器PWM1_PWMPR寄存器
从图29.1.5可以看出,寄存器PWM1_PWMPR只有低16位有效,当PWM计数器的值等于PERIOD+1的时候就会从0X0000重新开始计数,开启另一个周期。PWM的频率计算公式如下:
PWMO(Hz) = PCLK(Hz) / (PERIOD + 2)
其中PCLK是最终进入PWM的时钟频率,假如PCLK的频率为1MHz,现在我们要产生一个频率为1KHz的PWM信号,那么就可以设置PERIOD = 1000000 / 1000 – 2 = 998。
最后来看一下寄存器PWM1_PWMSAR,这是采样寄存器,用于设置占空比的,此寄存器结构如图29.1.6所示:
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图29.1.6 寄存器PWM1_PWMSAR结构
此寄存器也是只有低16位有效,为采样值。通过这个采样值即可调整占空比,当计数器的值小于SAMPLE的时候输出高电平(或低电平)。当计数器值大于等于SAMPLE,小于寄存器PWM1_PWMPR的PERIO的时候输出低电平(或高电平)。同样在上面的例子中,假如我们要设置PWM信号的占空比为50%,那么就可以将SAMPLE设置为(PERIOD + 2) / 2 = 1000 / 2=500。
关于PWM有关的寄存器就介绍到这里,关于这些寄存器详细的描述,请参考《I.MX6ULL参考手册》第2480页的40.7小节。本章我们使用I.MX6U的PWM1,PWM1的输出引脚为GPIO1_IO8,配置步骤如下:
1、配置引脚GPIO1_IO8
配置GPIO1_IO08的复用功能,将其复用为PWM1_OUT信号线。
2、初始化PWM1
初始化PWM1,配置所需的PWM信号的频率和默认占空比。
3、设置中断
因为FIFO中的采样值每个周期都会少一个,所以需要不断的向FIFO中写入采样值,防止其为空。我们可以使能FIFO空中断,这样当FIFO为空的时候就会触发相应的中断,然后在中断处理函数中向FIFO写入采样值。
4、使能PWM1
配置好PWM1以后就可以开启了。
29.2 硬件原理分析
本试验用到的资源如下:
①、指示灯LED0。
②、RGB LCD接口。
③、按键KEY0
本实验用到的硬件原理图参考第二十四章,本章实验我们一开始设置RGB LCD的背光亮度PWM信号频率为1KHz,占空比为10%,这样屏幕亮度就很低。然后通过按键KEY0逐步的提升PWM信号的占空比,按照10%步进。当达到100%以后再次按下KEY0,PWM信号占空比回到10%重新开始。LED0不断的闪烁,提示系统正在运行。
29.3 实验程序编写
本实验对应的例程路径为:开发板光盘-> 1、裸机例程-> 20_pwm_lcdbacklight。
本章实验在上一章例程的基础上完成,更改工程名字为“backlight”,然后在bsp文件夹下创建名为“backlight”的文件夹,然后在bsp/backlight中新建bsp_backlight.c和bsp_backlight.h这两个文件。在bsp_backlight.h中输入如下内容:

示例代码29.3.1 bsp_backlight.h文件代码
1  #ifndef _BACKLIGHT_H
2  #define _BACKLIGHT_H
3  /***************************************************************
4  Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
5  文件名    : bsp_backlight.c
6  作者      : 左忠凯
7  版本      : V1.0
8  描述      : LCD背光PWM驱动头文件。
9  其他      : 无
10 论坛      : www.openedv.com
11 日志      : 初版V1.0 2019/1/22 左忠凯创建
12 ***************************************************************/
13 #include "imx6ul.h"
14 
15 /* 背光PWM结构体 */
16 struct backlight_dev_struc
17 {    
18  	unsigned char pwm_duty;     /* 占空比    */
19 };
20 
21 /* 函数声明 */
22 void backlight_init(void);
23 void pwm1_enable(void);
24 void pwm1_setsample_value(unsigned int value);
25 void pwm1_setperiod_value(unsigned int value);
26 void pwm1_setduty(unsigned char duty);
27 void pwm1_irqhandler(void);
28 
29 #endif
文件bsp_backlight.h文件内容很简单,在第16行定义了一个背光PWM结构体,剩下的就是函数声明。在文件bsp_backlight.c中输入如下内容:

示例代码29.3.2 bsp_backlight.c文件代码

/***************************************************************
Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
文件名   : bsp_backlight.c
作者     : 左忠凯
版本     : V1.0
描述     : LCD背光PWM驱动文件。
其他     : 无
论坛     : www.openedv.com
日志     : 初版V1.0 2019/1/22 左忠凯创建
***************************************************************/
1   #include "bsp_backlight.h"
2   #include "bsp_int.h"
3   #include "stdio.h"
4   
5   struct backlight_dev_struc backlight_dev; /* 背光设备 */
6   
7   /*
8    * @description	: pwm1中断处理函数
9    * @param       	: 无
10   * @return      	: 无
11   */
12  void pwm1_irqhandler(void)
13  {
14      if(PWM1->PWMSR & (1 << 3))  		/* FIFO为空中断 		*/
15      {
16          /* 将占空比信息写入到FIFO中,其实就是设置占空比 */
17          pwm1_setduty(backlight_dev.pwm_duty); 
18          PWM1->PWMSR |= (1 << 3); 	/* 写1清除中断标志位 	*/ 
19      }
20  }
21  
22  /*
23   * @description 	: 初始化背光PWM
24   * @param       	: 无
25   * @return      	: 无
26   */
27  void backlight_init(void)
28  {
29      unsigned char i = 0;
30      
31      /* 1、背光PWM IO初始化,复用为PWM1_OUT */
32      IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO08_PWM1_OUT, 0); 
33      IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO08_PWM1_OUT, 0XB090);
34      
35      /* 2、初始化PWM1
36       * 初始化寄存器PWMCR
37       * bit[27:26]	: 01  当FIFO中空余位置大于等于2的时候FIFO空标志值位
38       * bit[25]    	: 0  停止模式下PWM不工作
39       * bit[24]    	: 0   休眠模式下PWM不工作
40       * bit[23]    	: 0   等待模式下PWM不工作
41       * bit[22]    	: 0   调试模式下PWM不工作
42       * bit[21]    	: 0   关闭字节交换
43       * bit[20]    	: 0   关闭半字数据交换
44       * bit[19:18] 	: 00  PWM输出引脚在计数器重新计数的时候输出高电平
45       *                     在计数器计数值达到比较值以后输出低电平
46       * bit[17:16]	: 01  PWM时钟源选择IPG CLK = 66MHz
47       * bit[15:4]  	: 65  分频系数为65+1=66,PWM时钟源 = 66MHZ/66=1MHz
48       * bit[3]     	: 0   PWM不复位
49       * bit[2:1]   	: 00  FIFO中的sample数据每个只能使用一次。
50       * bit[0]     	: 0   先关闭PWM,后面再使能
51       */
52      PWM1->PWMCR = 0;    /* 寄存器先清零 */
53      PWM1->PWMCR |= (1 << 26) | (1 << 16) | (65 << 4);
54  
55      /* 设置PWM周期为1000,那么PWM频率就是1M/1000 = 1KHz。 */
56      pwm1_setperiod_value(1000);
57  
58      /* 设置占空比,默认50%占空比   ,写四次是因为有4个FIFO */
59      backlight_dev.pwm_duty = 50;
60      for(i = 0; i < 4; i++)
61      {
62          pwm1_setduty(backlight_dev.pwm_duty);   
63      }
64      
65      /* 使能FIFO空中断,设置寄存器PWMIR寄存器的bit0为1 */
66      PWM1->PWMIR |= 1 << 0;
67      system_register_irqhandler(PWM1_IRQn, 	/* 注册中断服务函数 		*/
(system_irq_handler_t)pwm1_irqhandler, NULL);
68      GIC_EnableIRQ(PWM1_IRQn);   				/* 使能GIC中对应的中断 */
69      PWM1->PWMSR = 0;            				/* PWM中断状态寄存器清零 */
70      pwm1_enable();              				/* 使能PWM1 			*/
71  }
72  
73  /*
74   * @description 	: 使能PWM
75   * @param       	: 无
76   * @return      	: 无
77   */
78  void pwm1_enable(void)
79  {
80      PWM1->PWMCR |= 1 << 0;   
81  }
82  
83  /*
84   * @description	: 设置Sample寄存器,Sample数据会写入到FIFO中,所谓的
85   *                    Sample寄存器,就相当于比较寄存器,假如PWMCR中的POUTC
86   *                    设置为00的时候。当PWM计数器中的计数值小于Sample的时候
87   *                    就会输出高电平,当PWM计数器值大于Sample的时候输出底电
88   *                    平,因此可以通过设置Sample寄存器来设置占空比。
89   * @param -  value: 寄存器值,范围0~0XFFFF
90   * @return         : 无
91   */
92  void pwm1_setsample_value(unsigned int value)
93  {
94      PWM1->PWMSAR = (value & 0XFFFF);    
95  }
96  
97  /*
98   * @description	: 设置PWM周期,就是设置寄存器PWMPR,PWM周期公式如下
99   *             	PWM_FRE = PWM_CLK / (PERIOD + 2), 比如当前PWM_CLK=1MHz
100  *              要产生1KHz的PWM,那么PERIOD = 1000000/1K - 2 = 998
101  * @param -  value	: 周期值,范围0~0XFFFF
102  * @return          	: 无
103  */
104 void pwm1_setperiod_value(unsigned int value)
105 {
106     unsigned int regvalue = 0;
107 
108     if(value < 2)
109         regvalue = 2;
110     else 
111         regvalue = value - 2;
112     PWM1->PWMPR = (regvalue & 0XFFFF);
113 }
114 
115 /*
116  * @description     	: 设置PWM占空比
117  * @param -  value  	: 占空比0~100,对应0%~100%
118  * @return          	: 无
119  */
120 void pwm1_setduty(unsigned char duty)
121 {
122     unsigned short preiod;
123     unsigned short sample;
124 
125     backlight_dev.pwm_duty = duty;
126     preiod = PWM1->PWMPR + 2;
127     sample = preiod * backlight_dev.pwm_duty / 100;
128     pwm1_setsample_value(sample);
129 }
文件bsp_blacklight.c一共有6个函数,首先是函数pwm1_irqhandler,这个是PWM1的中断处理函数。需要在此函数中处理FIFO空中断,当FIFO空中断发生以后需要向采样寄存器PWM1_PWMSAR写入采样数据,也就是占空比值,最后要清除相应的中断标志位。第2个函数是backlight_init,这个是背光初始化函数,在此函数里面会初始化背光引脚GPIO1_IO08,将其复用为PWM1_OUT。然后此函数初始化PWM1,设置要	产生的PWM信号频率和默认占空比,接下来使能FIFO空中断,注册相应的中断处理函数,最后使能PWM1。第3个函数是pwm1_enable,用于使能PWM1。第4个函数是pwm1_setsample_value,用于设置采样值,也就是寄存器PWM1_PWMSAR的值。第5个函数是pwm1_setperiod_value,用于设置PWM信号的频率。第6个函数是pwm1_setduty,用于设置PWM的占空比,这个函数只有一个参数duty,也就是占空比值,单位为%,函数内部会根据百分值计算出寄存器PWM1_PWMSAR应该设置的值。
最后在main.c文件中输入如下所示内容:

示例代码29.3.3 main.c文件代码

/**************************************************************
Copyright © zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
文件名   : main.c
作者     : 左忠凯
版本     : V1.0
描述     : I.MX6U开发板裸机实验21 背光PWM实验
其他     : 我们使用手机的时候背光都是可以调节的,同样的I.MX6U-ALPHA
           开发板的LCD背光也是可以调节,LCD背光就相当于一个LED灯。
           LED灯的亮灭可以通过PWM来控制,本实验我们就来学习一下如何
           通过PWM来控制LCD的背光。
论坛     : www.openedv.com
日志     : 初版V1.0 2019/1/21 左忠凯创建
**************************************************************/
1  #include "bsp_clk.h"
2  #include "bsp_delay.h"
3  #include "bsp_led.h"
4  #include "bsp_beep.h"
5  #include "bsp_key.h"
6  #include "bsp_int.h"
7  #include "bsp_uart.h"
8  #include "bsp_lcd.h"
9  #include "bsp_lcdapi.h"
10 #include "bsp_rtc.h"
11 #include "bsp_backlight.h"
12 #include "stdio.h"
13 
14 /*
15  * @description	: main函数
16  * @param        	: 无
17  * @return       	: 无
18  */
19 int main(void)
20 {
21  	unsigned char keyvalue = 0;
22  	unsigned char i = 0;
23  	unsigned char state = OFF;
24  	unsigned char duty = 0;
25  
26  	int_init();          		/* 初始化中断(一定要最先调用!)	*/
27  	imx6u_clkinit();         	/* 初始化系统时钟              	*/
28  	delay_init();             	/* 初始化延时                  	*/
29  	clk_enable();            	/* 使能所有的时钟              	*/
30  	led_init();               	/* 初始化led                   	*/
31  	beep_init();              	/* 初始化beep                  	*/
32  	uart_init();              	/* 初始化串口,波特率115200 	*/
33  	lcd_init();               	/* 初始化LCD                   	*/
34 	 	backlight_init();       	/* 初始化背光PWM               	*/ 
35 
36  	tftlcd_dev.forecolor = LCD_RED;
37  	lcd_show_string(50, 10, 400, 24, 24, 
(char*)"ALPHA-IMX6U BACKLIGHT PWM TEST");  
38  	lcd_show_string(50, 40, 400, 24, 24, (char*)"PWM Duty:   %");  
39  	tftlcd_dev.forecolor = LCD_BLUE;
40 
41  	/* 设置默认占空比 10% */
42  	duty = 10;
43  	lcd_shownum(158, 40, duty, 3, 24);  
44  	pwm1_setduty(duty); 
45  
46 	 	while(1)                    
47  	{
48      	keyvalue = key_getvalue();
49      	if(keyvalue == KEY0_VALUE)
50      	{
51         	 	duty += 10;      		/* 占空比加10% 	*/
52          		if(duty > 100)   		/* 如果占空比超过100%,重新从10%开始 */
53              		duty = 10;
54          		lcd_shownum(158, 40, duty, 3, 24);
55          		pwm1_setduty(duty);	/* 设置占空比 	*/
56     		}
57      
58      	delayms(10);
59      	i++;
60      	if(i == 50)
61      	{   
62          		i = 0;
63          		state = !state;
64          		led_switch(LED0,state); 
65      	}
66  	}
67  	return 0;
68 }
第34行调用函数backlight_init初始化屏幕背光PWM。第44行设置背光PWM默认占空比为10%。在main函数中读取按键值,如果KEY0按下的话就将PWM信号的占空比增加10%,当占空比超过100%的时候就重回到10%,重新开始。总的来说,main.c的内容还是很简单的。

29.4 编译下载验证
29.4.1 编写Makefile和链接脚本
修改Makefile中的TARGET为backlight,然后在在INCDIRS和SRCDIRS中加入“bsp/rtc”,修改后的Makefile如下:
示例代码29.4.1 Makefile代码

1  CROSS_COMPILE 	?= arm-linux-gnueabihf-
2  TARGET          	?= backlight
3  
4  /* 省略掉其它代码...... */
5  
6  INCDIRS      	:=	imx6ul \
7                  		stdio/include \
8                  		bsp/clk \
9                  		bsp/led \
10                 		bsp/delay  \
11                 		bsp/beep \
12                 		bsp/gpio \
13                 		bsp/key \
14                 		bsp/exit \
15                 		bsp/int \
16                 		bsp/epittimer \
17                 		bsp/keyfilter \
18                 		bsp/uart \
19                 		bsp/lcd \
20                 		bsp/rtc \
21                 		bsp/i2c \
22                 		bsp/ap3216c \
23                 		bsp/spi \
24                 		bsp/icm20608 \
25                 		bsp/touchscreen \
26                		bsp/backlight
27                             
28 SRCDIRS         := 	project \
29                 		stdio/lib \
30                 		bsp/clk \
31                 		bsp/led \
32                 		bsp/delay \
33                		bsp/beep \
34                 		bsp/gpio \
35                 		bsp/key \
36                 		bsp/exit \
37                 		bsp/int \
38                 		bsp/epittimer \
39                 		bsp/keyfilter \
40                 		bsp/uart \
41                 		bsp/lcd \
42                 		bsp/rtc \
43                 		bsp/i2c \
44                 		bsp/ap3216c \
45                 		bsp/spi \
46                 		bsp/icm20608 \
47                 		bsp/touchscreen \
48                 		bsp/backlight
49                 
50 /* 省略掉其它代码...... */
51  
52 clean:
53  rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)
 

第2行修改变量TARGET为“backlight”,也就是目标名称为“backlight”。
第26行在变量INCDIRS中添加背光PWM驱动头文件(.h)路径。
第48行在变量SRCDIRS中添加背光PWM驱动驱动文件(.c)路径。
链接脚本保持不变。
29.4.2 编译下载
使用Make命令编译代码,编译成功以后使用软件imxdownload将编译完成的backlight.bin文件下载到SD卡中,命令如下:
chmod 777 imxdownload //给予imxdownload可执行权限,一次即可
./imxdownload backlight.bin /dev/sdd //烧写到SD卡中,不能烧写到/dev/sda或sda1里面!
烧写成功以后将SD卡插到开发板的SD卡槽中,然后复位开发板,默认背光PWM是10%,PWM信号波形如图29.4.2.1所示:
在这里插入图片描述

图29.4.2.1 10%占空比PWM信号
从图29.4.2.1可以看出,此时背光PWM信号的频率为1.00KHz,占空比是10.02%,和我们代码中配置的一致,此时LCD的屏幕显示如图29.4.2.2所示:
在这里插入图片描述

图29.4.2.2 10%占空比屏幕亮度
图29.4.2.2就是PWM占空比为10%的LCD屏幕显示,可以看出屏幕亮度很低,甚至可以看到屏幕上拍照人的倒影。因为拍照的原因,实际亮度跟实际情况可能会有少许差别。
我们将PWM的占空比调节到90%,此时的LCD屏幕亮度肯定会很亮,如图29.4.2.3所示:
在这里插入图片描述

图29.4.2.3 90%占空比屏幕亮度
图29.4.2.3的屏幕亮度相比图29.4.2.2就要高很多,这个就是LCD背光调节的原理,采用PWM波形来完成,通过调整占空比即可完成亮度调节。
至此,I.MX6U-ALPHA开发板的所有裸机例程已经全部完成了,通过这几十个裸机例程,我们对I.MX6UL/ULL这款芯片的外设有了一个基本的了解,为我们以后学习Uboot和Linux驱动打下了坚实的基础。