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我可以将GPIO用作脉宽调制输出吗？

如果是这样，我将如何进行呢？我可以有多少个并发的，不同的PWM输出？

gpio pwm

— 浆果120
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您可能需要指定使用的模型。它们都略有不同。

— not2qubit '16

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@ user1147688当只有一个模型时，会询问此问题！

— berry120 '16

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正如Alex Chamberlain所建议的，根据型号，WiringPi库似乎既支持一个或两个GPIO引脚上的硬件PWM输出，又支持其他GPIO引脚上的软件PWM。同时，RPIO.PWM库通过任何GPIO引脚上的DMA进行PWM 。实际上，这是硬件和软件PWM之间的过渡，提供了1 µs的时序分辨率，而WiringPi的Software PWM ^[1]提供了100 µs的时序分辨率。

其中哪一种适合您的应用取决于您需要多少个PWM输出以及这些输出中想要的性能。

如果您的应用程序容许低时序分辨率和高抖动，那么您可以使用软件或DMA辅助时序循环。如果需要更高的精度/更低的抖动PWM，则可能需要硬件帮助。

什么时候软件PWM合适？

如果要用柔和的实时响应要求来闪烁一堆具有不同人类可见节奏（十赫兹）的LED，则软件循环可以处理与GPIO引脚数量一样多的PWM。

什么时候硬件PWM合适？

如果要控制具有严格实时响应要求的伺服电机，则需要使用硬件PWM。即使这样，您也可能无法确保将编码器输入与PWM输出联系在一起的伺服环路的实时响应。

稳定的伺服环路需要以规则的速率（低抖动）读取编码器，以规则的速率写出修改后的PWM输出值，并且两者之间的延迟应为固定的（总体上低抖动）。如果您不能这样做，则必须对电机进行微调（软调），以防止其在负载下变得不稳定。如果没有低级别的支持，使用多任务操作系统很难做到这一点。

如果我需要更多的硬件PWM输出怎么办？

如果您需要运行的伺服环路数量多于硬件PWM输出的数量，那么您可能需要将它们转移到另一台设备上以确保硬实时性能，从而使Raspberry Pi成为软实时监督者。

一种选择是Adafruit 16通道12位PWM /伺服驱动器-I²C接口-PCA9685，它允许您仅使用I²C总线的几个GPIO引脚控制16个PWM输出。有关其用法的示例，请查看Raspberry Pi论坛上的I²C16 通道PWM /伺服突破-工作文章。

^{1.由于dm76您的建议，但希瑟说，RPIO.PWM可能不再是新PI型号。}

— 马克·布斯
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我可以使用软件PWM方法运行直流电动机吗？

— gideon 2013年

@gideon-是的，我使用的电机功率放大器都将PWM用作输入。

— Mark Booth 2013年

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仅供参考，与100us分辨率的

— WiringPi

@MarkBooth-没有问题。该库编写得非常好，可以用作RPi.GPIO的直接替代品，如果您从RPi.GPIO开始一个项目，后来又需要PWM信号，这将非常方便...

— dm76，2014年

我认为RPIO.PWM可能不再适用于新的pi模型。

— 石南花

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硬件PWM

是的，Raspberry Pi上有一个硬件PWM输出，已连接到P1-12（GPIO18）。此外，可以使用I²C或SPI接口添加PWM输出。有些人在此方面取得了成功（论坛帖子）。

范例程式码

您可以使用WiringPi库来控制PWM引脚。您可以查看代码以避免包含整个库。

软件PWM

Raspberry Pi不适合用于任何重要的软件PWM，因为Linux不是实时操作系统。

— 亚历克斯·张伯伦
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问题，严重的软件PWM的定义或示例是什么？什么是“实时操作系统”，有没有机会在Pi上安装一个

— AnthonyBlake，2012年

@AnthonyBlake好吧，您可能可以使用软件PWM控制灯的亮度，但是我怀疑电动机会失速。尽管无需进行软件PWM，但硬件更简单，更有效。Google会更好地解释实时操作系统；他们保证软件可以运行多长时间和多长时间。

— 亚历克斯·张伯伦

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@AnthonyBlake“实时操作系统”（RTOS）是一种操作系统，可为您提供最高执行时间的保证。就像对程序说：“是的，您将有33ms的执行时间（给定或具有2ms的公差），以翻转GPIO引脚位，以便在步进马达需要时在确切的时间窗口内为步进电机提供信号。您可以依靠就这样！” 这里有一个RT Linux。不知道它是否已经移植到RPi。

— orithena

抱歉，Alex，我没有故意偷走您回答的另一部分，但我刚刚注意到我们通过不同的路线来到同一论坛。

— Mark Booth 2013年

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具有40个引脚的较新型号将第二个硬件PWM连接到GPIO19（引脚35）。

— 凯文

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最近的Pis有两个硬件PWM通道。另外，硬件定时PWM脉冲可以在连接到40引脚扩展接头连接器的所有GPIO上独立生成。

实际上，这意味着有两个高精度PWM通道，而所有其他GPIO可能具有Arduino风格的PWM（800 Hz，0关闭-255完全打开）。

例如伺服爆破器和我的小猪等

— 琼
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好答案！如何使用这两个硬件PWM？我需要控制2个伺服器，我知道您说Servoblaster和Pigpio可以满足要求，但是我只是想知道HW PWM，因为我找不到关于它们的任何信息...那里有一些相关文档吗？我有一个用于测试的RPi 2 V1.1。

— Kozuch '16

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C，Python，pigs命令行。

— 2016年

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繁重的CPU负载不会产生任何影响。繁重的网络负载可能会对gpioServo产生影响，尤其是如果采样频率为1MHz而不是默认的200kHz时。频率为50（Hz），占空比范围为0-1000000（映射到真实的基础值0-5000000）。1 ms是20 ms中的1 ms，因此占空比为5％，因此50000、1.5ms-> 7.5％-> 75000、2ms-> 10％-> 100000。

— 2016年

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BCM2835 ARM外设的第102页显示了可以分配GPIO的各种模式。在线查找哪些GPIO引出到各种Pi模型扩展接头连接器。

— 2016年

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@ user1147688 PLLD（500MHz）用作核心PWM时钟。由于“它”的工作方式，PWM核心频率为250 MHz。为了能够打开和关闭（对于PWM十分重要），最大为125 MHz。您可以使用PLLC（1000 MHz）将数字加倍，但是PLL随内核时钟速度而变化。

— 2016年

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Raspberry Pi的RISC OS并非实时操作系统，而是协作式多任务处理，因此您可以轻松运行具有100％CPU的应用程序，从而可以更好地管理时序。只是不要指望除了您自己的代码以外还要执行其他任何操作。

— 约翰
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我在某处读到，输出引脚的开关频率也受到硬件限制。我认为大约是20 MHz。因此，即使CPU使用率达到100％，也不要期望能够拉动300 MHz PWM或任何类似的功能。

— Ponkadoodle

@Wallacoloo：哪些应用需要300 MHz PWM？

— Peter Mortensen 2015年

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@PeterMortensen：好吧，我不知道无线电发射器等如何产生信号，但是有些人可以用PWM来完成。PiFM在100 MHz上做到了这一点。但是，这似乎与我的评论相矛盾，所以我想知道是否仍然可以在该频率下控制该引脚，但这仅仅是因为引脚电容会衰减此类信号，从而使100 MHz方波实际上可能从（1.0 V ，2.3 V）而不是整个（0 V，3.3 V）范围。

— Ponkadoodle

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我发现了这个库（pi-blaster），该库声称“极其有效：不使用CPU，并提供非常稳定的脉冲”。

我尚未测试过，但是会尽快更新（可能是今天）

— 格兰图坎
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我一直在尝试，但是到目前为止还没有运气。据我所知，它实际上并没有切换硬件？

— MrMowgli

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只是想碰碰这个。Pi-blaster为我工作，而其他答案却没有。

— 瑟夫·里德

我可以使用GPIO进行脉冲宽度调制（PWM）吗？

什么时候软件PWM合适？

什么时候硬件PWM合适？

如果我需要更多的硬件PWM输出怎么办？

硬件PWM

范例程式码

软件PWM