GPIO 应用

news2024/9/24 3:19:12

应用层如何控制 GPIO，譬如控制 GPIO 输出高电平、或输出低电平。

应用层如何操控 GPIO

与 LED 设备一样， GPIO 同样也是通过 sysfs 方式进行操控，进入到/sys/class/gpio 目录下。

可以看到该目录下包含两个文件 export、 unexport 以及 5 个 gpiochipX（X 等于 0、 32、 64、 96、 128）命名的文件夹。

2.1）gpiochipX：当前 SoC 所包含的 GPIO 控制器，我们知道 I.MX6UL/I.MX6ULL 一共包含了 5 个 GPIO控制器，分别为 GPIO1、 GPIO2、 GPIO3、 GPIO4、 GPIO5，在这里分别对应 gpiochip0、gpiochip32、gpiochip64、 gpiochip96、 gpiochip128 这 5 个文件夹，每一个 gpiochipX 文件夹用来管理一组 GPIO。

在这个目录我们主要关注的是 base、 label、 ngpio 这三个属性文件，这三个属性文件均是只读、不可写。

1）base：与 gpiochipX 中的 X 相同，表示该控制器所管理的这组 GPIO 引脚中最小的编号。每一个 GPIO引脚都会有一个对应的编号， Linux 下通过这个编号来操控对应的 GPIO 引脚。

2）label：该组 GPIO 对应的标签，也就是名字。

3）ngpio：该控制器所管理的 GPIO 引脚的数量（所以引脚编号范围是： base ~ base+ngpio-1）。

给定一个 GPIO引脚为 GPIO4_IO16，那它对应的编号是多少呢？

首先我们要确定 GPIO4 对应于 gpiochip96，该组 GPIO 引脚的最小编号是 96（对应于GPIO4_IO0），所以 GPIO4_IO16 对应的编号自然是 96 + 16 = 112；

同理GPIO3_IO20 对应的编号是 64 + 20 = 84。

2.2）export：用于将指定编号的 GPIO 引脚导出。在使用 GPIO 引脚之前，需要将其导出，导出成功之

后才能使用它。注意 export 文件是只写文件，不能读取，将一个指定的编号写入到 export 文件中即可将对应的 GPIO 引脚导出。

echo 0 > export # 导出编号为 0 的 GPIO 引脚（对于 I.MX6UL/I.MX6ULL 来说，也就是GPIO1_IO0）

gpioX将指定的编号写入到 export 文件中，可以导出指定编号的 GPIO 引脚，导出成功之后会在/sys/class/gpio目录下生成对应的 gpioX（X 表示 GPIO 的编号）文件夹，以前面所生成的 gpio0 为例，进入到 gpio0 目录。

主要关心的文件是 active_low、 direction、 edge 以及 value 这四个属性文件。

1）direction：配置 GPIO 引脚为输入或输出模式。该文件可读、可写，读表示查看 GPIO 当前是输入还是输出模式，写表示将 GPIO 配置为输入或输出模式；读取或写入操作可取的值为"out"（输出模式）和"in"（输入模式）

2）value：在 GPIO 配置为输出模式下，向 value 文件写入"0"控制 GPIO 引脚输出低电平，写入"1"则

控制 GPIO 引脚输出高电平。在输入模式下，读取 value 文件获取 GPIO 引脚当前的输入电平状态。

# 获取 GPIO 引脚的输入电平状态
echo "in" > direction
cat value

# 控制 GPIO 引脚输出高电平
echo "out" > direction
echo "1" > value

3）active_low：这个属性文件用于控制极性，可读可写，默认情况下为 0。

# active_low 等于 0 时
echo "0" > active_low
echo "out" > direction

echo "1" > value #输出高
echo "0" > value #输出低

4）edge：控制中断的触发模式，该文件可读可写。在配置 GPIO 引脚的中断触发模式之前，需将其设置为输入模式：

非中断引脚： echo "none" > edge

上升沿触发： echo "rising" > edge

下降沿触发： echo "falling" > edge

边沿触发： echo "both" > edge

当引脚被配置为中断后可以使用 poll()函数监听引脚的电平状态变化。

2.3）unexport：将导出的 GPIO 引脚删除。当使用完 GPIO 引脚之后，我们需要将导出的引脚删除，同

样该文件也是只写文件、不可读。

echo 0 > unexport # 删除导出的编号为 0 的 GPIO 引脚

点亮led灯

引脚计算：gpio5属于gpiochip128； 128+3=131。

echo 131 > export  //创建引脚控制文件

echo "1" > active_low   //默认为高电平
echo "out" > direction  //设置引脚为输出模式
echo "0" > value        //设置引脚为低电平

echo 131 > unexport  //销毁引脚控制文件