wiringPi/softPwm.c

   1 /*
   2  * softPwm.c:
   3  *      Provide 2 channels of software driven PWM.
   4  *      Copyright (c) 2012 Gordon Henderson
   5  ***********************************************************************
   6  * This file is part of wiringPi:
   7  *      https://projects.drogon.net/raspberry-pi/wiringpi/
   8  *
   9  *    wiringPi is free software: you can redistribute it and/or modify
  10  *    it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
  11  *    published by the Free Software Foundation, either version 3 of the
  12  *    License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  *    wiringPi is distributed in the hope that it will be useful,
  15  *    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  *    GNU Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  *    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  *    License along with wiringPi.
  21  *    If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  22  ***********************************************************************
  23  */
  24
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <pthread.h>
  27
  28 #include "wiringPi.h"
  29 #include "softPwm.h"
  30
  31 #define MAX_PINS        1024
  32
  33 // The PWM Frequency is derived from the "pulse time" below. Essentially,
  34 //      the frequency is a function of the range and this pulse time.
  35 //      The total period will be range * pulse time in uS, so a pulse time
  36 //      of 100 and a range of 100 gives a period of 100 * 100 = 10,000 uS
  37 //      which is a frequency of 100Hz.
  38 //
  39 //      It's possible to get a higher frequency by lowering the pulse time,
  40 //      however CPU uage will skyrocket as wiringPi uses a hard-loop to time
  41 //      periods under 100uS - this is because the Linux timer calls are just
  42 //      accurate at all, and have an overhead.
  43 //
  44 //      Another way to increase the frequency is to reduce the range - however
  45 //      that reduces the overall output accuracy...
  46
  47 #define PULSE_TIME      100
  48
  49 static int marks [MAX_PINS] ;
  50 static int range [MAX_PINS] ;
  51
  52 int newPin = -1 ;
  53
  54
  55 /*
  56  * softPwmThread:
  57  *      Thread to do the actual PWM output
  58  *********************************************************************************
  59  */
  60
  61 static PI_THREAD (softPwmThread)
  62 {
  63   int pin, mark, space ;
  64
  65   pin    = newPin ;
  66   newPin = -1 ;
  67
  68   piHiPri (50) ;
  69
  70   for (;;)
  71   {
  72     mark  = marks [pin] ;
  73     space = range [pin] - mark ;
  74
  75     if (mark != 0)
  76       digitalWrite (pin, HIGH) ;
  77     delayMicroseconds (mark * 100) ;
  78
  79     if (space != 0)
  80       digitalWrite (pin, LOW) ;
  81     delayMicroseconds (space * 100) ;
  82   }
  83
  84   return NULL ;
  85 }
  86
  87
  88 /*
  89  * softPwmWrite:
  90  *      Write a PWM value to the given pin
  91  *********************************************************************************
  92  */
  93
  94 void softPwmWrite (int pin, int value)
  95 {
  96   pin &= (MAX_PINS - 1) ;
  97
  98   /**/ if (value < 0)
  99     value = 0 ;
 100   else if (value > range [pin])
 101     value = range [pin] ;
 102
 103   marks [pin] = value ;
 104 }
 105
 106
 107 /*
 108  * softPwmCreate:
 109  *      Create a new PWM thread.
 110  *********************************************************************************
 111  */
 112
 113 int softPwmCreate (int pin, int initialValue, int pwmRange)
 114 {
 115   int res ;
 116
 117   pinMode      (pin, OUTPUT) ;
 118   digitalWrite (pin, LOW) ;
 119
 120   marks [pin] = initialValue ;
 121   range [pin] = pwmRange ;
 122
 123   newPin = pin ;
 124   res = piThreadCreate (softPwmThread) ;
 125
 126   while (newPin != -1)
 127     delay (1) ;
 128
 129   return res ;
 130 }