在嵌入式設備中對GPIO的操作是最基本的操作。一般的做法是寫一個單獨驅動程序,網上大多數的例子都是這樣的。其實linux下面有一個通用的GPIO操作接口,那就是我要介紹的 “/sys/class/gpio” 方式。
首先,看看系統中有沒有“/sys/class/gpio”這個文件夾。如果沒有請在編譯內核的時候加入 Device Drivers —> GPIO Support —> /sys/class/gpio/… (sysfs interface)。
/sys/class/gpio 的使用說明:
01 gpio_operation 通過/sys/文件接口操作IO端口 GPIO到文件系統的映射
02 * 控制GPIO的目錄位於/sys/class/gpio
03 * /sys/class/gpio/export文件用於通知系統需要導出控制的GPIO引腳編號
04 * /sys/class/gpio/unexport 用於通知系統取消導出
05 * /sys/class/gpio/gpiochipX目錄保存系統中GPIO寄存器的信息,包括每個寄存器控制引腳的起始編號 base,寄存器名稱,引腳總數 導出一個引腳的操作步驟
06 * 首先計算此引腳編號,引腳編號 = 控制引腳的寄存器基數 + 控制引腳寄存器位數
07 * 向/sys/class/gpio/export寫入此編號,比如12號引腳,在shell中可以通過以下命令實現,
echo 12 > /sys/class/gpio/export
命令成功后生成/sys/class/gpio/gpio12目錄,如果沒有出現相應的目錄,說明此引腳不可導出:
08
09 * direction文件,定義輸入輸入方向,可以通過下面命令定義為輸出
10 echo out > /sys/class/gpio/gpio12/direction
11 * direction接受的參數:in, out, high, low。high/low同時設置方向為輸出,
並將value設置為相應的1/0。
12 * value文件是端口的數值,為1或0.
13 echo 1 >/sys/class/gpio/gpio12/value
編寫控制程序
GPIO的配置文件在/sys/class/gpio目錄下,控制程序可以分為四個步驟:
-
配置GPIO:在/sys/class/gpio目錄下可以看到文件export,調用該文件以實現配置。該文件對所有GPIO編號,從0開始。GPIOn_x的編號為32*n+x,例如此處用的GPIO1_6的編號為32*1+6=38。在終端輸入:# echo "38" > /sys/class/gpio/export,在此回到目錄/sys/class/gpio下,可以看到產生了一個新的目錄./gpio38,里面包含了該IO口的輸入輸出設置等配置文件。注意:export文件只有root寫權限,執行上述命令或者以后用C編寫的可執行文件要以ROOT身份執行。
-
設置GPIO的方向(輸入輸出):在終端輸入:# echo "out" > /sys/class/gpio/gpio38/direction,即設置該GPIO為輸出。
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設置GPIO的輸出電平:在終端輸入:#echo "1" > /sys/class/gpio/gpio38/value,即設置GPIO輸出高電平,輸入echo "0" > /sys/class/gpio/gpio38/value設置GPIO輸出低電平。
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關閉GPIO:在終端輸入:#echo "38" > /sys/class/gpio/unexport,即刪除GPIO配置文件,可以看到目錄gpio38已經被刪除。
下面是C語言編寫的GPIO控制例程,實現LED的每隔一秒閃爍一次。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
FILE *p=NULL;
int i=0;
p = fopen("/sys/class/gpio/export","w");
fprintf(p,"%d",38);
fclose(p);
p = fopen("/sys/class/gpio/gpio38/direction","w");
fprintf(p,"out");
fclose(p);
for(i=0;i<100;i++)
{
p = fopen("/sys/class/gpio/gpio38/value","w");
fprintf(p,"%d",1);
sleep(1);
fclose(p);
p = fopen("/sys/class/gpio/gpio38/value","w");
fprintf(p,"%d",0);
sleep(1);
fclose(p);
}
p = fopen("/sys/class/gpio/unexport","w");
fprintf(p,"%d",38);
fclose(p);
return 0;
}下面實現按鍵輸入的讀取操作#include <stdio.h>#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
FILE *p=NULL;
char i[100]={0,};
p = fopen("/sys/class/gpio/export","w");
fprintf(p,"%d",161);
fclose(p);
p = fopen("/sys/class/gpio/gpio161/direction","w");
fprintf(p,"in"); //配置成輸入
fclose(p);
while(1)
{
//以只讀方式打開
p = fopen("/sys/class/gpio/gpio161/value","r");
//使文件讀寫定位到0位置
fseek(p , 0 , 0);
#if 0
//將文件內容輸出到存儲器i中,注意要以字符串的方式,否則會出錯
fscanf(p,"%s",i);
#else
//從文件中讀出數據到存儲器i中
fread(i , 1, 1 ,p);
#endif
//以字符的方式將讀到的值打印出
printf("key = %c \r\n",i[0]);
sleep(1);
//注意這里必須要關閉,然后再次讀時再重新打開,這樣只面的內容才會更新
fclose(p);
}
return 0;
}/*********************************************************************************/查看當前系統下已使用的GPIO:# cat /sys/kernel/debug/gpio用戶態使用gpio監聽中斷
首先需要將該gpio配置為中斷
echo "rising" > /sys/class/gpio/gpio12/edge
以下是偽代碼
int gpio_id;
struct pollfd fds[1];
gpio_fd = open("/sys/class/gpio/gpio12/value",O_RDONLY);
if( gpio_fd == -1 )
err_print("gpio open");
fds[0].fd = gpio_fd;
fds[0].events = POLLPRI;
ret = read(gpio_fd,buff,10);
if( ret == -1 )
err_print("read");
while(1){
ret = poll(fds,1,-1);
if( ret == -1 )
err_print("poll");
if( fds[0].revents & POLLPRI){
ret = lseek(gpio_fd,0,SEEK_SET);
if( ret == -1 )
err_print("lseek");
ret = read(gpio_fd,buff,10);
if( ret == -1 )
err_print("read");
/*此時表示已經監聽到中斷觸發了,該干事了*/
...............
}
}
記住使用poll()函數,設置事件監聽類型為POLLPRI和POLLERR在poll()返回后,使用lseek()移動到文件開頭讀取新的值或者關閉它再重新打開讀取新值。必須這樣做否則poll函數會總是返回。
