嵌入式linux：GPIO应用学习

一、准备工作

1、开发板串口连上电脑。

2、挂载nfs文件: 将ubuntu的/nfsroot文件夹映射到将开发板的/mnt文件夹（此处对应笔者的虚拟机）

?

1	mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.3.61:/nfsroot  /mnt

 

二、了解GPIO应用层

1、开发板的GPIO通过sysfs方式进行操作，进入/sys/class/gpio目录下查看有哪些文件。

cd /sys/class/gpio/
ls -al

对应文件如下:

2、具体文件说明

export:

在操作gpio口前需要先导出对应引脚，这里笔者理解成GPIO初始化，此处举例导出编号为0的引脚

echo 0 > export

unexport:

将导出引脚删除

echo  0 > unexport

gpiochipX：

I.MX6UL/I.MX6ULL 一共包含了 5 个 GPIO控制器，分别为 GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4、GPIO5，在这里分别对应 gpiochip0、gpiochip32、gpiochip64、gpiochip96、gpiochip128 这 5 个文件夹，每一个 gpiochipX 文件夹用来管理一组 GPIO。

gpioX：

包含 active_low、device、direction 、edge 、power 、subsystem 、uevent、 value 八组文件

1、active_low：配置物理电平与逻辑电平 正常情况下配置物理电平为高，逻辑电平为高 。

2、direction ：配置GPIO为输入或者输出模式。    参数：in  out

3、edge: 控制中断触发模式。  参数：none rising falling both

4、value：GPIO在输出模式下输出高低电平。  

 

三、应用编程之输出

执行程序时需要传入两个参数，argv[1]指定 GPIO 的编号、argv[2]指定输出电平状态（0 表示低电平、1 表示高电平）。 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

static char gpio_path[100];

static int gpio_config(const char *attr,const char *val)
{
    char file_path[100];
    int len;
    int fd;

    // 拼接gpio控制文件地址
    sprintf(file_path,"%s/%s",gpio_path,attr); 
    // 打开gpio文件失败则返回
    if(0 > (fd = open(file_path,O_WRONLY)))
    {
        perror("open error");
        return fd;
    }
    
    // 计算字符串长度
    len = strlen(val);
    // 字符串长度与写入长度对比，一致则写入成功，否则返回-1
    if(len != write(fd,val,len))
    {
        perror("write fail");
        close(fd);
        return -1;
    }

    // 关闭文件
    close(fd);
    return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 对比传入参数是否为3，不是则报错返回
    if(3 != argc)
    {
        fprintf(stderr, "usage: %s <gpio> <value>\n", argv[0]);
        exit(-1);
    }

    // 拼接gpio目录地址
    sprintf(gpio_path,"/sys/class/gpio/gpio%s",argv[1]);
    
    // 查询目录是否存在，不存在则使用export导出
    if(access(gpio_path,F_OK))
    {
        int fd;
        int len;

        // 打开gpio导出配置文件
        if (0 > (fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY))) 
        {
            perror("open error");
            exit(-1);
        }

        // 写入需要导出的gpio
        len = strlen(argv[1]);
        if (len != write(fd, argv[1], len)) 
        {
            perror("write error");
            close(fd);
            exit(-1);
        }

        // 导出成功，关闭文件
        close(fd); 
    }

    /* 配置为输出模式 */
    if (gpio_config("direction", "out"))
    {
        exit(-1);
    }

    /* 极性设置 */
    if (gpio_config("active_low", "0"))
    {
        exit(-1);
    }

    /* 控制 GPIO 输出高低电平 */
    if (gpio_config("value", argv[2]))
    {
        exit(-1);
    }

    /* 退出程序 */
    exit(0);
}

 

四、应用编程之输入

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

static char gpio_path[100];

static int gpio_config(const char *attr,const char *val)
{
    char file_path[100];
    int len;
    int fd;

    // 拼接gpio控制文件地址
    sprintf(file_path,"%s/%s",gpio_path,attr); 
    // 打开gpio文件失败则返回
    if(0 > (fd = open(file_path,O_WRONLY)))
    {
        perror("open error");
        return fd;
    }
    
    // 计算字符串长度
    len = strlen(val);
    // 字符串长度与写入长度对比，一致则写入成功，否则返回-1
    if(len != write(fd,val,len))
    {
        perror("write fail");
        close(fd);
        return -1;
    }

    // 关闭文件
    close(fd);
    return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    char file_path[100];
    char val;
    int fd;

    // 对比传入参数是否为2个，不是则报错返回
    if(2 != argc)
    {
        fprintf(stderr, "usage: %s <gpio> <value>\n", argv[0]);
        exit(-1);
    }

    // 拼接gpio目录地址
    sprintf(gpio_path,"/sys/class/gpio/gpio%s",argv[1]);
    
    // 查询目录是否存在，不存在则使用export导出
    if(access(gpio_path,F_OK))
    {
        int len;

        // 打开gpio导出配置文件
        if (0 > (fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY))) 
        {
            perror("open error");
            exit(-1);
        }

        // 写入需要导出的gpio
        len = strlen(argv[1]);
        if (len != write(fd, argv[1], len)) 
        {
            perror("write error");
            close(fd);
            exit(-1);
        }

        // 导出成功，关闭文件
        close(fd); 
    }

    /* 配置为输入模式 */
    if (gpio_config("direction", "in"))
    {
        exit(-1);
    }

    /* 极性设置 */
    if (gpio_config("active_low", "0"))
    {
        exit(-1);
    }

    // 配置为非中断模式
    if(gpio_config("edge", "none"))
    {
        exit(-1);
    }

    // 读取GPIO电平状态
    sprintf(file_path,"%s/%s",gpio_path,"value");
    if(0 > (fd = open(file_path,O_RDONLY)))
    {
        perror("open error");
        exit(-1);
    }

    if(0 > read(fd,&val,1))
    {
        perror("read error");
        close(fd);
        exit(-1);
    }

    printf("value: %c\n",val);

    /* 退出程序 */
    close(fd);
    exit(0);
}