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作者：LoongEmbedded(kandi)

時(shí)間：2011.7.31

類別：WINCE 驅(qū)動(dòng)開發(fā)

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1.??? 硬件電路設(shè)計(jì)

基于PWM來調(diào)整背光亮度的硬件設(shè)計(jì)電路如下圖所示：

圖1

2.??? 基于PWM的控制原理

我們使用S3C6410的定時(shí)器1來輸出PWM信號(hào)來調(diào)整背光亮度，見PWM定時(shí)器部分的描述

圖2

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3.??? 軟件實(shí)現(xiàn)

3.1? 定時(shí)器1的時(shí)鐘值的確定

1)??? PCLK

本設(shè)計(jì)中采用ARM主頻為533MHZ，HCLK=133MHZ，PCLK=66MHZ，至于這個(gè)值的確定見時(shí)鐘控制器部分。

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2)??? PCLK時(shí)鐘的第一級(jí)分頻值

見圖2的描述，也就是8位Prescaler 0的值的確定，見相關(guān)寄存器TCFG0的描述

圖3

代碼中的實(shí)現(xiàn)如下：

圖4

圖4中，我們選擇定時(shí)器1的Prescaler 0的值為0x3，根據(jù)給出的公式：

圖5

這樣算出PCLK始終經(jīng)過第一級(jí)分頻之后的時(shí)鐘頻率為66MHZ/(3+1)=16.5MHZ。

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3)??? PCLK時(shí)鐘的第二級(jí)分頻值

見圖2的描述，可知每個(gè)定制器都有自己的時(shí)鐘分割器，分頻值為1/1、1/2、1/4、1/8、1/16或者是TCLK0作為定時(shí)器1的時(shí)鐘源，圖4中，我們選擇的是1/8的分頻系數(shù)，見相關(guān)寄存器TCFG1的描述

圖6

結(jié)合圖5，這樣我們就可以算出定時(shí)器的時(shí)鐘頻率為16.5 MHZ/8=2.0625MHZ，同時(shí)可以算出定時(shí)器時(shí)鐘周期為=0.4848us。

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3.2? 定時(shí)器控制寄存器TCON的自動(dòng)重新裝載位和手動(dòng)更新位

下圖是TCON寄存器中的相關(guān)描述

圖7

在代碼中的內(nèi)容見圖4，下面大概描述這兩位的作用：

1)??? 自動(dòng)重新裝載位

當(dāng)定時(shí)器1的下降寄存器的值下降到0的時(shí)候，只有使能了自動(dòng)重新裝載位，也即置1，TCNTB1寄存器的值才能自動(dòng)重新裝載到下降寄存器中，從而開始下個(gè)周期，才能輸出周期新的PWM信號(hào)。

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2)??? 手動(dòng)更新位

只有手動(dòng)更新位置1的時(shí)候，TCNTB1和TCMPB1的值才會(huì)裝載到TCNT1和TCMP1，也即下降寄存器和比較寄存器中。但是在我們開啟定時(shí)器的時(shí)候，需要對(duì)手動(dòng)更新位清零，否則不會(huì)有PWM周期信號(hào)輸出。

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3.3? 定時(shí)器1計(jì)數(shù)寄存器TCNTB1、比較寄存器TCMPB1的值和定時(shí)器控制寄存器的輸出反轉(zhuǎn)位

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

圖8

我們知道

1)??? TCNTB1寄存器

我們知道下降計(jì)數(shù)器最初被加載的值來之于TCNTB1，而下降寄存器的值遞減到0，這里是從5000遞減到0的時(shí)候(每遞減一次，就對(duì)應(yīng)一個(gè)定時(shí)器1的一個(gè)時(shí)鐘周期，也即0.4848us)，會(huì)產(chǎn)生INTF_PWM通知CPU定時(shí)器操作完成，這時(shí)TCNTB1的值就會(huì)自動(dòng)被重新加載到下降定時(shí)器中開始輸出下個(gè)PWM周期時(shí)鐘。所以我們可以算出此時(shí)定時(shí)器1輸出的一個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)間為5000*0.4848us=2.4242ms，我們用示波器測(cè)出的PWM波形如下：

圖9

從圖9可知定時(shí)器1輸出的PWM時(shí)鐘的周期時(shí)間為2.4ms這和2.4242ms很接近，從而驗(yàn)證了理論值是正確的。我們同時(shí)也知道是有TCNTB1的值和定時(shí)器的時(shí)鐘一起決定了輸出的一個(gè)PWM時(shí)鐘的周期時(shí)間的長(zhǎng)短。

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2)??? TCMPB1寄存器

脈沖寬度調(diào)制功能(PWM)使用TCMPB1寄存器的值，當(dāng)下降計(jì)數(shù)器的值等于比較寄存器的值的時(shí)候，定時(shí)器控制邏輯會(huì)改變輸出電平，所以可知比較寄存器決定了PWM輸出的turn on或turn off時(shí)間，結(jié)合圖8，我們通過背光調(diào)節(jié)的應(yīng)用程序來調(diào)節(jié)背光，比如背光的第5格對(duì)應(yīng)傳遞進(jìn)來的dwValue=50，可以算出TCMPB1=1000+35*50=2750，這個(gè)值具體的實(shí)際意義是什么呢？在定時(shí)器1的Start/Stop位置位，并且對(duì)手動(dòng)更新位清零后，就開始輸出PWM時(shí)鐘信后，此時(shí)輸出低電平(或者高電平，由反轉(zhuǎn)位來決定)，從這時(shí)開始下降計(jì)數(shù)器的值就從5000開始遞減，當(dāng)遞減到和比較寄存器的值2750相等的時(shí)候，定時(shí)器控制邏輯就會(huì)輸出高電平(或是低電平)，那么可以算出PWM一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)輸出高電平的時(shí)間為(5000-2750)*0.4848us=1.0908ms，我們用示波器測(cè)出的波形如下圖：

圖10

從圖10可知定時(shí)器1輸出的PWM時(shí)鐘的一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)輸出低電平時(shí)間1.080ms，這和1.0908ms，從而驗(yàn)證了理論值是正確的。從而也知道了此時(shí)一個(gè)PWM周期時(shí)間2.4ms內(nèi)輸出低電平，也即點(diǎn)亮背光LED燈的時(shí)間為1.0908ms。

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3) 定時(shí)器控制寄存器的輸出反轉(zhuǎn)位

CPU默認(rèn)的情況下沒有使用輸出反轉(zhuǎn)位，但推薦使用該位，該位的描述見圖7的第10位

那么使用或者不使用反轉(zhuǎn)位時(shí)，輸出的PWM信號(hào)有什么差別呢？先看CPU中相關(guān)圖：

圖11

那么對(duì)于定時(shí)器1，如果使用反轉(zhuǎn)位，那么在“2) TCMPB1寄存器”中描述的情況下，結(jié)合圖11，輸出的PWM波形就和圖11是相反的，見下圖：

圖12

從圖11和圖12可知，從一個(gè)周期時(shí)鐘來看，圖11低電平的時(shí)間和圖12高電平的時(shí)間都為1.080ms，相信大家可以意會(huì)了。

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3.4? 背光驅(qū)動(dòng)等待的觸發(fā)事件

背光驅(qū)動(dòng)是基于事件觸發(fā)的方式來出來，也就是說背光驅(qū)動(dòng)的IST根據(jù)等待的事件被觸發(fā)來做相應(yīng)的處理，要等待的事件有下面幾種

1)??? 注冊(cè)表值被改變的事件

這里指注冊(cè)表鍵HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Backlight下面鍵值的改變，內(nèi)容如下：

圖13

2)??? 系統(tǒng)電源狀態(tài)改變

指從電池供電的狀態(tài)切換到用AC供電的狀態(tài)，或者從AC供電切換到電池供電的狀態(tài)。

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3)??? 顯示設(shè)備的通知

背光驅(qū)動(dòng)通過調(diào)用RequestDeviceNotifications函數(shù)來告訴設(shè)備管理器：如果顯示驅(qū)動(dòng)加載或者卸載的時(shí)候，設(shè)備管理要發(fā)消息告訴我(也就是背光驅(qū)動(dòng)。)

4)??? 退出背光驅(qū)動(dòng)

在背光驅(qū)動(dòng)的初始化數(shù)BKL_Init被調(diào)用的過程中，如果在分配虛擬內(nèi)存，或者是創(chuàng)建線程，又或者是其他動(dòng)作失敗的時(shí)候，會(huì)釋放分配的資源，這時(shí)候就會(huì)觸發(fā)退出背光驅(qū)動(dòng)的事件；在卸載驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，不僅要會(huì)釋放分配的資源，也要觸發(fā)退出背光驅(qū)動(dòng)的事件

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3.5? 具體的軟件實(shí)現(xiàn)

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3.5.1??? 初始化函數(shù)BKL_Init()

下面分幾部分學(xué)習(xí)這個(gè)函數(shù)體

第一部分：

圖14

第二部分：

圖15

3.5.2??? 背光驅(qū)動(dòng)的線程fnBackLightThread

第一部分：

圖16

接著學(xué)習(xí)這部分用到的結(jié)構(gòu)體和系統(tǒng)的API函數(shù)

1)??? 消息隊(duì)列結(jié)構(gòu)體

typedef struct MSGQUEUEOPTIONS_OS {

??? DWORD dwSize;?????????????????????????? // size of the structure

??? DWORD dwFlags;????????????????????????? // behavior of message queue

??? DWORD dwMaxMessages;??????????????????? // max # of msgs in queue

??? DWORD cbMaxMessage;???????????????????? // max size of msg

??? BOOL? bReadAccess;????????????????????? // read access requested

} MSGQUEUEOPTIONS, FAR *LPMSGQUEUEOPTIONS, *PMSGQUEUEOPTIONS;

?

DwSize:此結(jié)構(gòu)體所有的成員所占用的字節(jié)數(shù)。

dwFlags：描述定義的消息隊(duì)列的行為，設(shè)置為MSGQUEUE_NOPRECOMMIT，表示允許根據(jù)需要(也即動(dòng)態(tài))分配隊(duì)列緩沖區(qū)并且在讀取消息后允許釋放分配的隊(duì)列緩沖區(qū)；設(shè)置為MSGQUEUE_ALLOW_BROKEN，表示允許直接讀或者寫操作而不管之前是否有過度或者寫操作。

dwMaxMessages：在任何時(shí)候隊(duì)列允許的最大消息數(shù)，如果沒有指定在任何時(shí)候隊(duì)列允許的最大消息數(shù)，則對(duì)此成員賦值為0.

cbMaxMessage：每個(gè)消息最大的字節(jié)數(shù)。

bReadAccess：指明隊(duì)列的屬性，如果為TRUE，表示可以從隊(duì)列中讀消息；如果為FALSE，表示可以往隊(duì)列中寫消息。

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?

2)??? 創(chuàng)建一個(gè)消息隊(duì)列的函數(shù)

CreateMsgQueue(LPCWSTR lpName, LPMSGQUEUEOPTIONS lpOptions);創(chuàng)建一個(gè)消息隊(duì)列

lpName:此函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)表示消息隊(duì)列的名字.

lpOptions：指向MSGQUEUEOPTIONS結(jié)構(gòu)體，主要是設(shè)置消息隊(duì)列的屬性。

返回值：返回指定隊(duì)列的只讀或只寫句柄。

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3)??? 請(qǐng)求電源管理器通知電源狀態(tài)改變的函數(shù)

HANDLE RequestPowerNotifications(HANDLE? hMsgQ,DWORD?? Flags);

此函數(shù)允許應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)向電源管理器注冊(cè)電源通知的事件。

hMsgQ：這是個(gè)指向消息隊(duì)列的句柄，由CreateMsgQueue函數(shù)返回。

Flags：此參數(shù)的描述見下圖：

圖17

4)??? 請(qǐng)求設(shè)備管理器通知指定設(shè)備驅(qū)動(dòng)加載或者卸載的時(shí)候的通知的函數(shù)

HANDLE RequestDeviceNotifications (const GUID *devclass, HANDLE hMsgQ, BOOL fAll);

Devclass：指向一個(gè)設(shè)備接口GUID，設(shè)置為NULL表示請(qǐng)求所有的設(shè)備接口的通知，但不推薦設(shè)置為NULL，因?yàn)檫@樣會(huì)引起設(shè)備管理器額外的工作，并且在大多數(shù)情況下是沒必要的，代表性的情況是一個(gè)驅(qū)動(dòng)只需要預(yù)先知道它需要知道的接口就可以了。

hMsgQ：這是個(gè)指向消息隊(duì)列的句柄，由CreateMsgQueue函數(shù)返回。

fAll：設(shè)置為TRUE，表示設(shè)備管理器會(huì)將本驅(qū)動(dòng)關(guān)注的所有當(dāng)前存在的設(shè)備的通知發(fā)送給本驅(qū)動(dòng)；設(shè)置為FALSE，表示設(shè)備管理器將隨后的本驅(qū)動(dòng)關(guān)注的設(shè)備的通知發(fā)送給本驅(qū)動(dòng)。

返回值：返回一個(gè)通知句柄。

?

5)??? GUID的結(jié)構(gòu)體

typedef struct {

??? unsigned long? Data1;

??? unsigned short Data2;

??? unsigned short Data3;

??? byte?????????? Data4[ 8 ];

} GUID;

ConvertStringToGuid函數(shù)根據(jù){%08lX-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X}格式把PMCLASS_DISPLAY的值TEXT("{EB91C7C9-8BF6-4a2d-9AB8-69724EED97D1}")分離出來保存在GUID結(jié)構(gòu)體類型的變量中，以便告訴設(shè)備管理器背光驅(qū)動(dòng)需要在什么驅(qū)動(dòng)加載或卸載的時(shí)候通知背光驅(qū)動(dòng)。

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第二部分：

圖18

在此學(xué)習(xí)CeFindFirstRegChange函數(shù)：

HANDLE CeFindFirstRegChange (

? HKEY hKey,

? BOOL bWatchSubtree,

? DWORD dwNotifyFilter

)

此函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)改變通知的句柄并且設(shè)置初始化的改變通知的過濾條件(由第二個(gè)參數(shù)和第三個(gè)參數(shù)決定)，當(dāng)指定注冊(cè)表鍵或子鍵的改變吻合過濾條件時(shí)，等待此改變通知的句柄的線程會(huì)得到執(zhí)行，參數(shù)詳述見下圖：

圖19

第三部分：

圖20

BOOL ReadMsgQueue(

? HANDLE hMsgQ,

? LPVOID lpBuffer,

? DWORD cbBufferSize,

? LPDWORD lpNumberOfBytesRead,

? DWORD dwTimeout,

? DWORD* pdwFlags

);

hMsgQ：一個(gè)打開的消息隊(duì)列的句柄。

lpBuffer：指向保存所讀消息的buffer，此值不能為NULL。

cbBufferSize：保存讀取的消息的buffer的大小，以字節(jié)為單位，此參數(shù)不能為0。

cbBufferSize：實(shí)際保存在lpBuffer中的字節(jié)數(shù)，才參數(shù)不能為NULL。

dwTimeout：在讀取操作之前的超時(shí)時(shí)間，如果設(shè)置為0，表示如果沒有數(shù)據(jù)讀取，讀操作不會(huì)阻塞；如果設(shè)置為INFINITE，讀操作會(huì)阻塞，直到數(shù)據(jù)有效或者隊(duì)列狀態(tài)的改變。

pdwFlags：指向DWORD變量，此變量指示消息屬性的，如果值為MSGQUEUE_MSGALERT指定這是個(gè)警告的消息。

返回值：TRUE，表示讀取成功，FALSE表示失敗。

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第四部分：

圖21

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背光驅(qū)動(dòng)還有一個(gè)較為重要的函數(shù)BKL_IOControl來控制背光亮度，應(yīng)該可以看懂，在此就不介紹了，另外就是BKL_PowerUp和BKL_PowerDown在睡眠和喚醒的時(shí)候會(huì)用到，如果系統(tǒng)支持睡眠和喚醒功能，那么就應(yīng)該需要在這兩個(gè)函數(shù)中來關(guān)閉和打開背光的顯示。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于WINCE6.0+S3C6410的背光驱动的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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