beaglebone_black_學習筆記——（5）閃爍LED之C語言

上一篇筆記中，主要記錄了通過shell腳本的方式實現對LED燈的亮滅控制。不難看出，實際上對GPIO的控制主要是通過對內核接口/sys/class/gpio下的文件進行操作。同樣的方法，也可以通過C語言實現對GPIO口的控制。這篇筆記就記錄了筆者通過C語言的方法實現對LED的控制。

第一步：先點亮LED

1、新建led.c文件，方法講過：touch led.c。

2、利用vi編輯器對led.c進行編輯。源碼如下所示：

#include <stdio.h>
#define GPIO_DIR "/sys/class/gpio/"

int main()
{
    FILE *stream=NULL;
    stream=fopen(GPIO_DIR"export","w");
    
    fwrite("44",sizeof(int),2,stream);
    fclose(stream);
    

    stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/direction","r+");
    fwrite("out",sizeof(char),3,stream);
    fclose(stream);

    stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/value","r+");
    fwrite("1",sizeof(char),1,stream);
    fclose(stream);

    return 0;
}

 

幾點說明：

（1）第1行：包含了標准輸入輸出頭文件stdio.h，程序里用到的fopen(),fwrite(),fclose()函數都是包含在stdio.h里面；

（2）第2行：定義一個路徑；

（3）第6~10行：通過操作export文件添加gpio44引腳，相當於注冊GPIO44端口；

（4）第13~15行：設置gpio44的方向屬性；

（5）第17~19行：設置gpio44的數據為1，即高電平。

 

3、第二篇筆記已經詳細的說明怎樣編譯，請參考：http://www.cnblogs.com/zhezhe1988/p/4246713.html

這里直接進行編譯並運行，運行完LED燈點亮了。

4、要實現LED燈的閃爍，還需要添加循環語句和延遲語句來控制亮滅的交替變化。接下來將上邊的代碼在進行更改，於是得到下邊的代碼。

#include <stdio.h>
#define GPIO_DIR "/sys/class/gpio/"

int main()
{
    FILE *stream=NULL;
    stream=fopen(GPIO_DIR"export","w");
    fwrite("44",sizeof(int),2,stream);
    fclose(stream);
    
    stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/direction","r+");
    fwrite("out",sizeof(char),3,stream);
    fclose(stream);

    while(1)
    {
        printf("led on\n");
        stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/value","r+");
        fwrite("1",sizeof(char),1,stream);
        fclose(stream);
        usleep(500000);
        printf("led of\n");
        stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/value","r+");
        fwrite("0",sizeof(char),1,stream);
        fclose(stream);
        usleep(500000);
    }
    return 0;
}

 

幾點說明：

（1）第2行：此處修改了GPIO_DIR的路徑，使其指向/sys/class/gpio/文件，注意第7,11，18,23行也做了相應修改；

（2）15~27行：添加了while循環語句，再循環里面先點亮LED，延遲0.5s，然后再熄滅，延遲0.5s；

（3）usleep()函數是微秒級的延遲。

5、修改后的代碼運行后就能實現LED燈交替閃爍了，其中閃爍間隔為0.5s。

第二步：講解幾個重要的知識

1、fopen()函數

包含頭文件	#include <stdio.h>
函數原型	FILE *fopen(char * filename,char * mode);
函數功能	以mode指定的方式打開名為filename的文件
傳入參數	filename： 文件名 mode：打開模式               r   只讀方式打開一個文本文件               rb  只讀方式打開一個二進制文件               w   只寫方式打開一個文本文件               wb  只寫方式打開一個二進制文件               a   追加方式打開一個文本文件              ab  追加方式打開一個二進制文件               r+  可讀可寫方式打開一個文本文件               rb+ 可讀可寫方式打開一個二進制文件               w+  可讀可寫方式創建一個文本文件               wb+ 可讀可寫方式生成一個二進制文件               a+  可讀可寫追加方式打開一個文本文件               ab+ 可讀可寫方式追加一個二進制文件
返回值	成功,返回一個文件指針(文件信息區的起始地址),否則返回0

2、fwrite()函數

包含頭文件	#include <stdio.h>
函數原型	int fwrite(char *ptr,unsigned size,unsigned n,FILE *fp);
函數功能	把ptr所指向的n*size個字節輸出到fp所指向的文件中
傳入參數	ptr-存放要寫入的數據, size-每個數據單位的字節數, n-讀入的數據單位個數 fp需要寫入的文件
返回值	寫到fp文件中的數據項個數

3、 fclose()函數

包含頭文件	#include <stdio.h>
函數原型	int fclose(FILE * fp);
函數功能	關閉fp所指的文件,釋放文件緩沖區
傳入參數	fp需要關閉的文件
返回值	0-無錯，否則非零

 

注：以上三個函數都包含在標准輸入輸出頭文件stdio.h里面

4、usleep()函數

這個函數是Linux系統函數。有一個函數與這個函數比較相似，也就是sleep()函數。下面對比說明一下

函數原型	void usleep(int micro_seconds);	sleep(unisgned long);
函數功能	本函數可暫時使程序停止執行。	本函數可暫時使程序停止執行。
傳入參數	micro_seconds 要暫停的微秒數	long 要暫停的秒數
返回值	無	無

5、sizeof()函數

（1）功能：計算數據空間的字節數

（2）與strlen比較：

1） strlen()計算字符數組的字符數，以"\0"為結束判斷，不計算為'\0'的數組元素。

2）sizeof計算數據（包括數組、變量、類型、結構體等）所占內存空間，用字節數表示。

6、stdio.h包含的函數

文件訪問	fopen freopen fflush fclose
二進制輸入/輸出	fread fwrite
非格式化輸入/輸出	fgetc/getc fputc/putc ungetc fgets fputs
格式化輸入/輸出	scanf/fscanf/sscanf printf/fprintf/sprintf perror
文件定位	ftell fseek fgetpos fsetpos rewind
錯誤處理	feof ferror
文件操作	remove rename tmpfile

其中常用到的幾個函數原型：

int getchar()//從標准輸入設備讀入一個字符

int putchar()//向標准輸出設備寫出一個字符

int scanf(char*format[,argument…])//從標准輸入設備讀入格式化后的數據

int printf(char*format[,argument…])//向標准輸出設備輸出格式化字符串

char*gets(char*string)//從標准輸入設備讀入一個字符串

int puts(char*string)//向標准輸出設備輸出一個字符串

int sprintf(char*string,char*format[,…])//把格式化的數據寫入某個字符串緩沖區

 

總結：通過這個實驗掌握了利用C語言的方式去操作GPIO的方法。