hc
2025-02-14 bbb9540dc49f70f6b703d1c8d1b85fa5f602d86e
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
/*
 * Copyright (c) 2015 Olliver Schinagl <oliver@schinagl.nl>
 *
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 *
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU General Public License for more details.
 *
 * This driver adds a high-resolution timer based PWM driver. Since this is a
 * bit-banged driver, accuracy will always depend on a lot of factors, such as
 * GPIO toggle speed and system load.
 */
 
#include <linux/device.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/hrtimer.h>
#include <linux/ktime.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mod_devicetable.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/property.h>
#include <linux/pwm.h>
 
struct gpio_pwm_chip {
   struct pwm_chip chip;
   struct hrtimer timer;
   struct gpio_desc *gpiod;
   unsigned int on_time;
   unsigned int off_time;
   bool pin_on;
};
 
static inline struct gpio_pwm_chip *to_gpio_pwm_chip(struct pwm_chip *c)
{
   return container_of(c, struct gpio_pwm_chip, chip);
}
 
static void gpio_pwm_off(struct gpio_pwm_chip *pc)
{
   enum pwm_polarity polarity = pwm_get_polarity(pc->chip.pwms);
 
   gpiod_set_value(pc->gpiod, polarity ? 1 : 0);
}
 
static void gpio_pwm_on(struct gpio_pwm_chip *pc)
{
   enum pwm_polarity polarity = pwm_get_polarity(pc->chip.pwms);
 
   gpiod_set_value(pc->gpiod, polarity ? 0 : 1);
}
 
static enum hrtimer_restart gpio_pwm_timer(struct hrtimer *timer)
{
   struct gpio_pwm_chip *pc = container_of(timer,
                       struct gpio_pwm_chip,
                       timer);
   if (!pwm_is_enabled(pc->chip.pwms)) {
       gpio_pwm_off(pc);
       pc->pin_on = false;
       return HRTIMER_NORESTART;
   }
 
   if (!pc->pin_on) {
       hrtimer_forward_now(&pc->timer, ns_to_ktime(pc->on_time));
 
       if (pc->on_time) {
           gpio_pwm_on(pc);
           pc->pin_on = true;
       }
 
   } else {
       hrtimer_forward_now(&pc->timer, ns_to_ktime(pc->off_time));
 
       if (pc->off_time) {
           gpio_pwm_off(pc);
           pc->pin_on = false;
       }
   }
 
   return HRTIMER_RESTART;
}
 
static int gpio_pwm_config(struct pwm_chip *chip, struct pwm_device *pwm,
               int duty_ns, int period_ns)
{
   struct gpio_pwm_chip *pc = to_gpio_pwm_chip(chip);
 
   pc->on_time = duty_ns;
   pc->off_time = period_ns - duty_ns;
 
   return 0;
}
 
static int gpio_pwm_set_polarity(struct pwm_chip *chip, struct pwm_device *pwm,
                enum pwm_polarity polarity)
{
   return 0;
}
 
static int gpio_pwm_enable(struct pwm_chip *chip, struct pwm_device *pwm)
{
   struct gpio_pwm_chip *pc = to_gpio_pwm_chip(chip);
 
   if (pwm_is_enabled(pc->chip.pwms))
       return -EBUSY;
 
   if (pc->off_time) {
       hrtimer_start(&pc->timer, ktime_set(0, 0), HRTIMER_MODE_REL);
   } else {
       if (pc->on_time)
           gpio_pwm_on(pc);
       else
           gpio_pwm_off(pc);
   }
 
   return 0;
}
 
static void gpio_pwm_disable(struct pwm_chip *chip, struct pwm_device *pwm)
{
   struct gpio_pwm_chip *pc = to_gpio_pwm_chip(chip);
 
   if (!pc->off_time)
       gpio_pwm_off(pc);
}
 
static const struct pwm_ops gpio_pwm_ops = {
   .config = gpio_pwm_config,
   .set_polarity = gpio_pwm_set_polarity,
   .enable = gpio_pwm_enable,
   .disable = gpio_pwm_disable,
   .owner = THIS_MODULE,
};
 
static int gpio_pwm_probe(struct platform_device *pdev)
{
   int ret;
   struct gpio_pwm_chip *pc;
 
   pc = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*pc), GFP_KERNEL);
   if (!pc)
       return -ENOMEM;
 
   pc->chip.dev = &pdev->dev;
   pc->chip.ops = &gpio_pwm_ops;
   pc->chip.base = -1;
   pc->chip.npwm = 1;
   pc->chip.of_xlate = of_pwm_xlate_with_flags;
   pc->chip.of_pwm_n_cells = 3;
 
   pc->gpiod = devm_gpiod_get(&pdev->dev, "pwm", GPIOD_OUT_LOW);
 
   if (IS_ERR(pc->gpiod))
       return PTR_ERR(pc->gpiod);
 
   hrtimer_init(&pc->timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
   pc->timer.function = &gpio_pwm_timer;
   pc->pin_on = false;
 
   if (!hrtimer_is_hres_active(&pc->timer))
       dev_warn(&pdev->dev, "HR timer unavailable, restricting to "
                    "low resolution\n");
 
   ret = pwmchip_add(&pc->chip);
   if (ret < 0) {
       dev_err(&pdev->dev, "failed to add PWM chip: %d\n", ret);
       return ret;
   }
 
   platform_set_drvdata(pdev, pc);
   return 0;
}
 
static int gpio_pwm_remove(struct platform_device *pdev)
{
   struct gpio_pwm_chip *pc = platform_get_drvdata(pdev);
 
   hrtimer_cancel(&pc->timer);
   return pwmchip_remove(&pc->chip);
}
 
#ifdef CONFIG_OF
static const struct of_device_id gpio_pwm_of_match[] = {
   { .compatible = "pwm-gpio", },
   { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, gpio_pwm_of_match);
#endif
 
static struct platform_driver gpio_pwm_driver = {
   .probe = gpio_pwm_probe,
   .remove = gpio_pwm_remove,
   .driver = {
       .name = "pwm-gpio",
       .of_match_table = of_match_ptr(gpio_pwm_of_match),
   },
};
module_platform_driver(gpio_pwm_driver);
 
MODULE_AUTHOR("Olliver Schinagl <oliver@schinagl.nl>");
MODULE_DESCRIPTION("Generic GPIO bit-banged PWM driver");
MODULE_LICENSE("GPL");