一篇文章讲明白Linux下控制GPIO的三种方法

简介: 一篇文章讲明白Linux下控制GPIO的三种方法

1. 应用空间控制gpio

1.1简介

在/sys/class/gpio/下有个export文件,向export文件写入要操作的GPIO号,使得该GPIO的操作接口从内核空间暴露到用户空间,GPIO的操作接口包括direction和value等,direction控制GPIO输入或者输出模式,而value可控制GPIO的状态或者读取状态。

/sys/class/gpio/目录下各个文件说明:

/sys/class/gpio/export文件用于通知系统需要导出控制的GPIO引脚编号;

/sys/class/gpio/unexport 用于通知系统取消导出;

/sys/class/gpio/gpioX/direction文件,可以写入in(设置输入方向)或out(设置输出方向);

/sys/class/gpio/gpioX/value文件是可以读写GPIO状态;

/sys/class/gpio/gpiochipX目录保存系统中GPIO寄存器的信息,包括每个寄存器控制引脚的起始编号,寄存器名称,引脚总数;其中X表示具体的引脚编号。

1.2操作gpio

比如我要操作GPIO8_A6作为高电平输出有效, 那么有以下三个操作:

1. 2.1 换算对应的gpio number

可以通过/sys/kernel/debug/gpio查询信息:

root@rk3288:/sys/kernel/debug # cat gpio

//snip

GPIOs 184-215, //代码效果参考:http://www.zidongmutanji.com/zsjx/506317.html

platform/ff770000.pinctrl, gpio6:

gpio-193 (? ) in hi

gpio-194 (? ) in hi

GPIOs 216-247, platform/ff770000.pinctrl, gpio7:

gpio-218 (enable ) out hi

gpio-219 (lcd_en ) in hi

gpio-220 (lcd_cs ) in hi

gpio-221 (gslX680 wake pin ) out hi

gpio-222 (gslX680 irq pin ) out lo

gpio-223 (headset_gpio ) in hi

gpio-233 (? ) in hi

gpio-234 (? ) in hi

GPIOs 248-279, platform/ff770000.pinctrl, gpio8:

GPIOs 280-311, platform/ff770000.pinctrl, gpio15:

可以看到gpio8是以nubmer为248开始, 那么GPIO8_A6就是 248 + 6 = 254,接下来就可以导出gpio了。

root@rk3288:/sys/class/gpio # echo 254 > export

root@rk3288:/sys/class/gpio # ls

export

gpio254

1.2.2 设置成输出

root@rk3288:/sys/class/gpio/gpio254 # echo out > direction

root@rk3288:/sys/class/gpio/gpio254 # cat direction

out

1.2.3 输出高电平

root@rk3288:/sys/class/gpio/gpio254 # echo 1 > value

root@rk3288:/sys/class/gpio/gpio254 # cat //代码效果参考:http://www.zidongmutanji.com/bxxx/195682.html

value

1.3 总结

这种方式一般不采用,为了gpio使用的安全性,一般是不将gpio的使用权暴露给应用层的,即sys/class/下没有gpio节点。

2. 内核空间控制gpio

在内核空间控制gpio有两种方法,第一种是通过调用gpiolib的接口来控制gpio;第二种是通过ioremap来控制gpio。

2.1 gpiolib控制gpio

2.1.1 gpiolib简介

Linux Kernel 中对 GPIO 资源进行了抽象,抽象出一个叫做 Gpiolib 的东西。

中间层是 Gpiolib,用于管理系统中的 GPIO。Gpiolib 汇总了 GPIO 的通用操作,根据 GPIO 的特性,Gpiolib 对上(其他 Drivers)提供的一套统一通用的操作 GPIO 的软件接口,屏蔽了不同芯片的具体实现。对下,Gpiolib 提供了针对不同芯片操作的一套 framework,针对不同芯片,只需要实现 Specific Chip Driver ,然后使用 Gpiolib 提供的注册函数,将其挂接到 Gpiolib 上,这样就完成了这一套东西。

2.1.2 Gpiolib 为其他驱动提供的 APIs

int gpio_request(unsigned gpio, const char label);

/向内核申请 gpio,要使用 GPIO 首先应该向内核进行申请,返回 0,代表申请成功,

可以进行后续操作/

void gpio_free(unsigned gpio);

/对应 gpio_request,是使用完gpio以后把gpio释放掉/

int gpio_direction_input(unsigned gpio);

/设置 GPIO 为输入/

int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);

/设置 GPIO 为输出/

int gpio_get_value(unsigned gpio);

/读取 GPIO 的值/

int gpio_set_value(unsigned gpio);

/设置 GPIO 的值/

2.1.3 操作gpio

功能和1.2一样。

#define GPIO8_A6 254

ret = gpio_request(GPIO8_A6 , "gpio8_a6");

if (!ret) {

printk("request for gpio8_a6 failed:%d\n", ret);

return 0;

}

gpio_direction_output(GPIO8_A6 ,1);//设置GPIO8_A6为输出功能且输出高电平

2.2 ioremap控制gpio

这种方法会降低程序的可读性,不建议使用。

linux内核空间访问的地址为虚拟地址(3~4GB),故在内核空间操作某个寄存器时,需先通过ioremap函数将物理地址映射成虚拟地址。

用ioremap() 获取寄存器的地址:

unsigned int iomem *base_addr1; //iomem可选择,告诉你为虚拟地址

#define GPIO8_REGBASE (0x20A0000)

#define GPIO8_A6 ((volatile unsigned int )(base_addr1 + 6)) //指针unsigned int为4字节,指针加1,字节加4

base_addr1 = ioremap(GPIO8_REGBASE, 0x14)

通过 readl() 或者 writel() 函数直接操作映射后的地址:

GPIO8_A6 |= (1[8);

int temp;

temp = readl(GPIO8_A6);

temp |= (1[8);

writel(temp, GPIO8_A6);

使用完后,取消映射:

iounmap(base_addr1);

3. 查看GPIO全部信息

cat /sys/kernel/debug/pinctrl/pinctrl/pinmux-pins

Pinmux settings per pin

Format: pin (name): mux_owner gpio_owner hog?

pin 0 (gpio0-0): wireless-wlan (GPIO UNCLAIMED) function wireless-wlan group wifi-wake-host

pin 1 (gpio0-1): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

pin 2 (gpio0-2): (MUX UNCLAIMED) gpio0:2

pin 3 (gpio0-3): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

pin 4 (gpio0-4): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

pin 5 (gpio0-5): (MUX UNCLAIMED) gpio0:5

pin 6 (gpio0-6): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

pin 7 (gpio0-7): (MUX UNCLAIMED) gpio0:7

pin 8 (gpio0-8): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

pin 9 (gpio0-9): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

pin 10 (gpio0-10): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

pin 11 (gpio0-11): ff050000.i2c (GPIO UNCLAIMED) function i2c1 group i2c1-xfer

pin 12 (gpio0-12): ff050000.i2c (GPIO UNCLAIMED) function i2c1 <span class="hljs-keyword

相关文章
|
1月前
|
Ubuntu Linux 网络安全
在Linux上安装软件有多种方法
在Linux上安装软件有多种方法
107 64
|
16天前
|
Linux Shell 数据库
文件查找是Linux用户日常工作的重要技能介绍了几种不常见的文件查找方法
文件查找是Linux用户日常工作的重要技能。本文介绍了几种不常见的文件查找方法,包括使用`find`和`column`组合、`locate`和`mlocate`快速查找、编写Shell脚本、使用现代工具`fd`、结合`grep`搜索文件内容,以及图形界面工具如`Gnome Search Tool`和`Albert`。这些方法能显著提升文件查找的效率和准确性。
38 2
|
22天前
|
运维 Linux
Linux查找占用的端口,并杀死进程的简单方法
通过上述步骤和命令,您能够迅速识别并根据实际情况管理Linux系统中占用特定端口的进程。为了获得更全面的服务器管理技巧和解决方案,提供了丰富的资源和专业服务,是您提升运维技能的理想选择。
24 1
|
22天前
|
运维 安全 Linux
Linux文件清空的五种方法总结分享
每种方法各有优势,选择最合适的一种或几种,可以极大提高您的工作效率。更多有关Linux系统管理的技巧与资源,欢迎访问,持续提升您的运维技能。
61 1
|
1月前
|
运维 网络协议 安全
Linux安全运维--一篇文章全部搞懂iptables
Linux安全运维--一篇文章全部搞懂iptables
42 1
|
1月前
|
Linux 数据安全/隐私保护 索引
linux inode索引节点使用率100% 解决+hustoj忘记密码+最新MDK注册方法
linux inode索引节点使用率100% 解决+hustoj忘记密码+最新MDK注册方法
42 1
|
1月前
|
监控 安全 Linux
使用NRPE和Nagios监控Linux系统资源的方法
通过遵循以上步骤,可以有效地使用NRPE和Nagios监控Linux系统资源,确保系统运行稳定,并及时响应任何潜在的问题。这种方法提供了高度的可定制性和灵活性,适用于从小型环境到大型分布式系统的各种监控需求。
44 2
|
2月前
|
Shell Linux Python
python执行linux系统命令的几种方法(python3经典编程案例)
文章介绍了多种使用Python执行Linux系统命令的方法,包括使用os模块的不同函数以及subprocess模块来调用shell命令并处理其输出。
35 0
|
3月前
|
Ubuntu Linux 虚拟化
安装Windows Linux 子系统的方法:适用于windows 11 版本
本文提供了在Windows 11系统上安装Linux子系统(WSL)的详细步骤,包括启用子系统和虚拟化功能、从Microsoft Store安装Linux发行版、设置WSL默认版本、安装WSL2补丁,以及完成Ubuntu的首次安装设置。
882 2
|
2月前
|
Linux 测试技术 芯片
在Linux中使用GPIO线【ChatGPT】
在Linux中使用GPIO线【ChatGPT】