基于嵌入式Linux的LCD背光调节及驱动的实现

3．3 PWM设置函数
PWM定时器中有2个寄存器TCNTBn和TCMPBn，分别为定时器计数缓存寄存器和定时器比较缓存寄存器。TCNTBn用来设置PWM输出脉冲频率，TCMPBn的值用于设置PWM信号占空比。因此通过写入不同的TCMPBn的数值，就可以调节输出信号占空比，实现PWM功能，即：要减小PWM的脉宽，则要减小TCMPBn值，相反要增大PWM的脉宽，则要增大TCMPBn。如果使用了反相器，则增大和减小的结果相反，双缓冲特性允许定时器在工作时改写TCMPBn的值。
PWM设置函数pwm_set_duty()根据传入参数改写TCMPBn的值，可以实时地改变输出波形。PWM设置函数设置定耐器TOUT1端口GPB1的PWM功
能操作步骤如下：
(1)使能系统PCLK时钟源，获取总线时钟频率值。设置定时器TOUT1的时钟预分频值和分频值，分别写入定时器配置寄存器TCFG0和TCF G1；
(2)写入初始值到比较缓存寄存器TCMPB1和计数缓存寄存器TCNTB1；
(3)设置定时器控制寄存器TCON。使能定时器TOUT1的自动重载位，关闭反相器，开启手动更新位，启动定时器TOUT1。在定时器延时等待一定时间后定时器的下降计数器开始计数；
(4)清除定时器TOUT1的手动更新位，手动更新位必须在下次写前被清除。

4 测试结果与分析
将驱动程序编译后加载到内核测试，设定PWM输出频率为200 Hz，高电平比例为1／3的波形，通过示波器看到GPB1端口所输出波形如图5所示。

通过测试，可以得到如表1所示的该手持式设备功耗与背光亮度相关的数据。

从表1中可以看出背光亮度等级越低，系统的功耗越小。所以，在该设备使用时，在环境允许的条件下，可以降低背光亮度等级，以减少功耗。本文的背光驱动程序为背光调节提供了7级的亮度控制。在实际使用的过程中，设置1／3的亮度即可，只有在特殊的场合才需要设置为高亮。在LCD不工作的时候，可以调低或者关闭背光，这样可以大大节省能耗。在应用时，为了确保人眼看不到LED周期亮灭的情况，以获得视觉上的满意效果，PWM输出的频率一般在设置在100～300 Hz之间比较合适，否则会给人闪烁的感觉。

5 结语
本文在嵌入式Linux下，设计了一种基于PWM调节LCD背光的软硬件实现方案。本方案与普通的线性调光相比，更符合人们对LED调光精度、效率以及效果的要求，同时可以降低系统功耗并能满足手持式设备调节背光的要求，该方案已经在一款手持设备产品上得到了应用。在实际应用中，为了防止当PWM频率落在200～20 kHz之间时，LED驱动电路的电感和电容产生人耳听得见的噪声，可以根据需求，增加成本，用高耐压的钽电容代替陶瓷电容；还可以牺牲调光精度，把开关频率提高到20 kHz以上，跳出人耳听觉的范围。