实现一个基于 Linux 内核的 PWM驱动程序代码以及对应的设备树配置，控制和生成 PWM 信号，通过定时器等机制来模拟 PWM 信号在指定 GPIO (无pwm功能）引脚上的输出，以实现对外部设备（如 LED 亮度调节、电机转速控制等）的控制的代码

要在Linux内核中实现一个PWM驱动程序并将其与GPIO关联起来，首先需要理解基本流程，包括创建驱动、配置设备树、初始化定时器和设置GPIO功能。以下是一个简化版的概述：

1. **创建驱动**:
- 创建一个新的内核模块，例如`my_pwm_driver.c`和`my_pwm_driver.ko`。在`my_pwm_driver.c`中，定义`struct pwm_device`结构体，它将包含PWM设备的数据。

struct pwm_device {
    struct device dev;
    struct timer_list timer;
    u32 duty_cycle;
};

2. **设备树配置**:
- 在`drivers/pwm/Kconfig`文件中添加PWM相关的Kconfig选项，并在`Documentation/devicetree/bindings/pwm`目录下创建相应的device tree binding（dtb）文件描述PWM设备的属性。

&pwm-controller {
    compatible = "my_pwm_controller";
    pwm-channels = <4>;
    pwm-frequency = <50000>;
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;

    pwm-channel@0 {
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&gpio_pinctrl>;
        gpio = <&gpio0 0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    };
};

3. **初始化定时器**:
- 使用`timer_init()`函数在driver初始化时设置定时器，设置周期和回调函数来更新PWM的占空比。

static void pwm_timer_fn(unsigned long data) {
    struct pwm_device *pwm_dev = (struct pwm_device *)data;
    pwm_dev->duty_cycle++;
}

int __init my_pwm_driver_init(void) {
    // 初始化设备
    pwm_dev = kmalloc(sizeof(*pwm_dev), GFP_KERNEL);
    if (!pwm_dev)
        return -ENOMEM;

    // 初始化定时器
    timer_init(&pwm_dev->timer, pwm_timer_fn, (unsigned long)pwm_dev);
    timer_start(&pwm_dev->timer, 1000 / PWM_FREQUENCY, HZ);
}

4. **设置GPIO功能**:
- 在`driver_entry`函数中，注册GPIO并设置其功能为PWM输出。

static int __devinit my_pwm_probe(struct platform_device *pdev) {
    // Register with the system and get GPIO pin information
    gpio_request(pwm_dev->gpio, "PWM Pin");
    gpio_direction_output(pwm_dev->gpio, 0);

    // ...其他初始化操作...

    return 0;
}

static void __devexit my_pwm_remove(struct platform_device *pdev) {
    gpio_free(pwm_dev->gpio);
}

5. **用户空间接口**:
- 如果需要，可以提供sysfs接口让用户空间调整PWM参数。

static ssize_t duty_cycle_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf) {
    struct pwm_device *pwm_dev = container_of(dev, struct pwm_device, dev);
    return sprintf(buf, "%u\n", pwm_dev->duty_cycle);
}

static ssize_t duty_cycle_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count) {
    // Update PWM duty cycle
    ...

    return count;
}

static DEVICE_ATTR(duty_cycle, S_IRUGO | S_IWUSR, duty_cycle_show, duty_cycle_store);