一?概述

??Linux內(nèi)核中gpio是最簡(jiǎn)單，最常用的資源(和?interrupt?,dma,timer一樣)驅(qū)動(dòng)程序，應(yīng)用程序都能夠通過相應(yīng)的接口使用gpio，gpio使用0～MAX_INT之間的整數(shù)標(biāo)識(shí)，不能使用負(fù)數(shù),gpio與硬件體系密切相關(guān)的,不過linux有一個(gè)框架處理gpio，能夠使用統(tǒng)一的接口來操作gpio.在講gpio核心(gpiolib.c)之前先來看看gpio是怎么使用的

二?內(nèi)核中gpio的使用

?????1?測(cè)試gpio端口是否合法?int?gpio_is_valid(int?number);?

?????

?????2?申請(qǐng)某個(gè)gpio端口當(dāng)然在申請(qǐng)之前需要顯示的配置該gpio端口的pinmux

????????int?gpio_request(unsigned?gpio,?const?char?*label)

?????

?????3?標(biāo)記gpio的使用方向包括輸入還是輸出

???????/*成功返回零失敗返回負(fù)的錯(cuò)誤值*/?

???????int?gpio_direction_input(unsigned?gpio);?

???????int?gpio_direction_output(unsigned?gpio,?int?value);?

?????

?????4?獲得gpio引腳的值和設(shè)置gpio引腳的值(對(duì)于輸出)

????????int?gpio_get_value(unsigned?gpio);

????????void?gpio_set_value(unsigned?gpio,?int?value);?

?????

?????5?gpio當(dāng)作中斷口使用

??????? int?gpio_to_irq(unsigned?gpio);?

?????? ?返回的值即中斷編號(hào)可以傳給request_irq()和free_irq()

??????? 內(nèi)核通過調(diào)用該函數(shù)將gpio端口轉(zhuǎn)換為中斷，在用戶空間也有類似方法

??

?????6 導(dǎo)出gpio端口到用戶空間

?????? ?int?gpio_export(unsigned?gpio,?bool?direction_may_change);?

??????? 內(nèi)核可以對(duì)已經(jīng)被gpio_request()申請(qǐng)的gpio端口的導(dǎo)出進(jìn)行明確的管理，

??????? 參數(shù)direction_may_change表示用戶程序是否允許修改gpio的方向，假如可以

??????? 則參數(shù)direction_may_change為真

????????/*?撤銷GPIO的導(dǎo)出?*/?

??????? void?gpio_unexport();?

三?用戶空間gpio的調(diào)用?

??????????用戶空間訪問gpio，即通過sysfs接口訪問gpio，下面是/sys/class/gpio目錄下的三種文件：?

????????????--export/unexport文件

????????????--gpioN指代具體的gpio引腳

????????????--gpio_chipN指代gpio控制器

????????????必須知道以上接口沒有標(biāo)準(zhǔn)device文件和它們的鏈接。?

(1)?export/unexport文件接口：

??????????? ???/sys/class/gpio/export，該接口只能寫不能讀

???????????????用戶程序通過寫入gpio的編號(hào)來向內(nèi)核申請(qǐng)將某個(gè)gpio的控制權(quán)導(dǎo)出到用戶空間當(dāng)然前提是沒有內(nèi)核代碼申請(qǐng)這個(gè)gpio端口

???????????????比如? echo?19?>?export?

?????????????? 上述操作會(huì)為19號(hào)gpio創(chuàng)建一個(gè)節(jié)點(diǎn)gpio19，此時(shí)/sys/class/gpio目錄下邊生成一個(gè)gpio19的目錄

???????????????/sys/class/gpio/unexport和導(dǎo)出的效果相反。?

???????????????比如 echo?19?>?unexport

?????????????? 上述操作將會(huì)移除gpio19這個(gè)節(jié)點(diǎn)。?

?(2) /sys/class/gpio/gpioN

???????指代某個(gè)具體的gpio端口,里邊有如下屬性文件

??????direction?表示gpio端口的方向，讀取結(jié)果是in或out。該文件也可以寫，寫入out?時(shí)該gpio設(shè)為輸出同時(shí)電平默認(rèn)為低。寫入low或high則不僅可以

????????????????????? 設(shè)置為輸出?還可以設(shè)置輸出的電平。?當(dāng)然如果內(nèi)核不支持或者內(nèi)核代碼不愿意，將不會(huì)存在這個(gè)屬性,比如內(nèi)核調(diào)用了gpio_export(N,0)就

?????????????????????? 表示內(nèi)核不愿意修改gpio端口方向?qū)傩?

??????

??????value????? 表示gpio引腳的電平,0(低電平)1（高電平）,如果gpio被配置為輸出，這個(gè)值是可寫的，記住任何非零的值都將輸出高電平,?如果某個(gè)引腳

????????????????????? 能并且已經(jīng)被配置為中斷，則可以調(diào)用poll(2)函數(shù)監(jiān)聽該中斷，中斷觸發(fā)后poll(2)函數(shù)就會(huì)返回。

???????????????????????????????????

??????edge??????表示中斷的觸發(fā)方式，edge文件有如下四個(gè)值："none",?"rising",?"falling"，"both"。

?????????? none表示引腳為輸入，不是中斷引腳

?????????? rising表示引腳為中斷輸入，上升沿觸發(fā)

?????????? falling表示引腳為中斷輸入，下降沿觸發(fā)

?????????? both表示引腳為中斷輸入，邊沿觸發(fā)

????????????????????? 這個(gè)文件節(jié)點(diǎn)只有在引腳被配置為輸入引腳的時(shí)候才存在。?當(dāng)值是none時(shí)可以通過如下方法將變?yōu)橹袛嘁_

????????????????????? echo "both" > edge;對(duì)于是both,falling還是rising依賴具體硬件的中斷的觸發(fā)方式。此方法即用戶態(tài)gpio轉(zhuǎn)換為中斷引腳的方式

????????????????

??????active_low?不怎么明白，也木有用過????????????????????????????????????????????????????????????????

(3)/sys/class/gpio/gpiochipN

??????gpiochipN表示的就是一個(gè)gpio_chip,用來管理和控制一組gpio端口的控制器，該目錄下存在一下屬性文件：?

??????

??????base?? 和N相同，表示控制器管理的最小的端口編號(hào)。?

??????lable?? 診斷使用的標(biāo)志（并不總是唯一的）?

??????ngpio??表示控制器管理的gpio端口數(shù)量（端口范圍是：N?~?N+ngpio-1）?

四?用戶態(tài)使用gpio監(jiān)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(shí)表示已經(jīng)監(jiān)聽到中斷觸發(fā)了，該干事了*/

????????????...............

??? }

}

記住使用poll()函數(shù)，設(shè)置事件監(jiān)聽類型為POLLPRI和POLLERR在poll()返回后，使用lseek()移動(dòng)到文件開頭讀取新的值或者關(guān)閉它再重新打開讀取新值。必須這樣做否則poll函數(shù)會(huì)總是返回。

?

?

五?用戶態(tài)使用gpio控制LED

example code:

? 1 #include <stdio.h>
? 2 #include <unistd.h>
? 3 #include <sys/stat.h>
? 4 #include <linux/fs.h>
? 5 #include <fcntl.h>
? 6 #include <string.h>
? 7 #include <termios.h>
? 8 #include <sys/ioctl.h>
? 9
?10
?11 void tdelay(int d)
?12 {
?13???? volatile int j;
?14???? for(j=0;j<d*1000000;j++);
?15 }
?16 //int main(int argc,char **argv)
?17 int main(void)
?18 {
?19???? int gpio_fd = -1;
?20???? int ret;
?21???? // Led D5 connected to GPIO_JTAG_TDI,pin number is 242
?22???? char gpio[]="242";
?23???? char dir[]="out";
?24???? gpio_fd = open("/sys/class/gpio/export",O_WRONLY);
?25???? if(gpio_fd < 0){
?26???????? printf("open gpio/export failed\n");
?27???????? return -1;
?28???? }
?29???? ret = write(gpio_fd,gpio,strlen(gpio));
?30???? if(ret < 0){
?31???????? printf("write to gpio/export failed\n");
?32???????? return -1;
?33???? }
?34???? close(gpio_fd);

?35???? gpio_fd = open("/sys/class/gpio/gpio242/direction",O_RDWR);
?36???? if(gpio_fd < 0){
?37???????? printf("open gpio242/direction failed\n");
?38???????? return -1;
?39???? }
?40
?41???? ret = write(gpio_fd,dir,strlen(dir));
?42???? if(ret < 0){
?43???????? printf("write to gpio242/direction failed\n");
?44???????? return -1;
?45???? }
?46???? close(gpio_fd);
?47
?48???? gpio_fd = open("/sys/class/gpio/gpio242/value",O_RDWR);
?49???? if(gpio_fd < 0){
?50???????? printf("open gpio242/value failed\n");
?51???????? return -1;
?52???? }
?53
?54???? int i;
?55???? char off[]="1";
?56???? char on[] = "0";
?57???? for(i=0;i < 10;i++){
?58???????? printf("led off\n");
?59???????? ret = write(gpio_fd,off,strlen(off));
?60???????? if(ret < 0){
?61???????????? printf("write to gpio242/value failed\n");
?62???????????? return -1;
?63???????? }
?64???????? tdelay(10);
?65???????? printf("led on\n");
?66???????? ret = write(gpio_fd,on,strlen(on));
?67???????? if(ret < 0){

?68???????????? printf("write to gpio242/value failed\n");
?69???????????? return -1;
?70???????? }
?71???????? tdelay(10);
?72???? }
?73???? close(gpio_fd);
?74
?75???? gpio_fd = open("/sys/class/gpio/unexport",O_WRONLY);
?76???? if(gpio_fd < 0){
?77???????? printf("open gpio/unexport failed\n");
?78???????? return -1;
?79???? }
?80???? ret = write(gpio_fd,gpio,strlen(gpio));
?81???? if(ret < 0){
?82???????? printf("write to gpio/unexport failed\n");
?83???????? return -1;
?84???? }
?85???? close(gpio_fd);
?86
?87???? printf("test gpio led ok\n");
?88
?89???? return 0;
?90 }
?91

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/kaiyuan/2097263

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux内核驱动GPIO的使用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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