linux下對/sys/class/gpio中的gpio的控制 (轉)


 
 

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。
  • 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。
  • 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。


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