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外观

04、使用 sysfs 接口操作 pwm ​

一、查看 pwm 设备信息 ​

C
cat /sys/kernel/debug/pwm

image.png

二、使用 PWM 节点 ​

在Linux系统中，可以通过sysfs接口控制PWM（脉宽调制）。所有相关文件和设置都存放在/sys/class/pwm/目录里。这个目录让用户能直接操作PWM控制器，调整PWM信号的周期、占空比、输出极性等参数。接下来简单说明pwmchipX目录下几个重要文件的作用。

image.png

/sys/class/pwm/pwmchipX 下的文件：

image.png

  • device：指向该PWM控制器对应的设备路径。
  • export：通过写入该文件可以启用某个PWM通道。
  • npwm：显示这个PWM控制器支持的PWM通道数量（例如显示"4"代表有4个可用通道）。
  • power：用来控制PWM控制器的电源开关状态。
  • subsystem：显示该PWM控制器所属的子系统类别（通常与驱动程序相关）。
  • uevent：用于系统事件通知。
  • unexport：通过写入该文件可以关闭已启用的PWM通道（与export功能相反）。

2.1、npwm ​

作用：这是一个只读文件，用来查看当前PWM控制器有多少可用通道。例如，如果文件显示值为4，就说明这个PWM控制器有4个可使用的PWM输出通道。
如何使用：直接读取这个文件就能知道通道数量。比如执行命令 cat /sys/class/pwm/pwmchip0/npwm，就能看到具体数字。

2.2、export ​

作用：启用某个PWM通道前，必须先通过这个文件“激活”它。写入通道编号即可开始使用该通道。
如何使用：例如，要启用第0号通道，执行命令 echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip0/export。完成后，系统会在对应目录下生成一个子文件夹（如 /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/），表示该通道已准备好。

2.3、unexport ​

作用：当不再需要某个已启用的PWM通道时，通过这个文件“关闭”它。写入通道编号即可释放资源。
如何使用：例如，要关闭第0号通道，执行命令 echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip0/unexport。完成后，系统会删除对应的子文件夹（如 /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/），通道不再可用。

2.4、**/sys/class/pwm/pwmX/** 下的文件 ​

PWM通道配置指南（以pwm0为例） ​

导出PWM通道后（如pwm0），系统会在/sys/class/pwm/pwmchip0/目录下生成对应的文件夹（如/sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/）。通过修改该文件夹中的四个关键文件，可以完全控制PWM信号：

2.4.1、polarity（极性设置） ​

作用：定义PWM信号的高低电平有效方式
可选值：

  • normal：高电平为有效信号（默认）
  • inversed：低电平为有效信号

如何设置：

bash
# 设置为高电平有效（正常模式）
echo normal > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/polarity

# 设置为低电平有效（反转模式）
echo inversed > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/polarity

2.4.2、period（周期设置） ​

作用：设置PWM信号的周期（即频率）
单位：纳秒（ns）
计算公式：频率（Hz）= 1,000,000,000 / period

示例：

bash
# 设置周期为1毫秒（即1,000,000纳秒），对应频率1kHz
echo 1000000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/period

2.4.3、duty_cycle（占空比设置） ​

作用：设置高电平持续时间（占空比 = duty_cycle / period）
单位：纳秒（ns）

示例：

bash
# 周期设为1ms（1,000,000ns）时，设置占空比50%：
echo 500000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/duty_cycle

# 设置占空比25%（250,000ns）：
echo 250000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/duty_cycle

2.4.4、enable（启用/禁用PWM） ​

作用：控制PWM信号输出开关
可选值：

  • 1：启用PWM输出
  • 0：禁用PWM输出

示例：

bash
# 启用PWM输出
echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/enable

# 禁用PWM输出
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/enable

:::

使用流程总结： ​

配置极性（polarity）

设置周期（period）

设置占空比（duty_cycle）

最后启用（enable）即可输出信号

注意：所有数值单位均为纳秒，需根据需求计算后填写。 :::

三、实验 ​

然后根据 SG90 高电平持续时间和转动角度对应表对 PWM 进行设置。

  • 0.5ms → 0°
  • 1.0ms → 45°
  • 1.5ms → 90°
  • 2.0ms → 135°
  • 2.5ms → 180°

例如可以通过以下命令让舵机转动 135 度：

顺序强依赖：

C
#将pwm导出到用户空间
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip1/export

#设置pwm周期 20ms
echo 20000000 > /sys/class/pwm/pwmchip1/pwm0/period

#设置占空比 2ms
echo 2000000 > /sys/class/pwm/pwmchip1/pwm0/duty_cycle

#设置pwm极性
echo "normal" > /sys/class/pwm/pwmchip1/pwm0/polarity

#使能pwm
echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip1/pwm0/enable

#取消将pwm导出到用户空间
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip1/unexport