一、概述
通过 sysfs 方式控制 GPIO,先访问 /sys/class/gpio 目录,向 export 文件写入 GPIO 编号,使得该 GPIO 的操作接口从内核空间暴露到用户空间,GPIO 的操作接口包括 direction 和 value 等,direction 控制 GPIO 方向,而 value 可控制 GPIO 输出或获得 GPIO 输入。文件 IO 方式操作 GPIO,使用到了4个函数 open、close、read、write。
首先,看看系统中有没有“/sys/class/gpio”这个文件夹。如果没有请在编译内核的时候加入:Device Drivers -> GPIO Support -> /sys/class/gpio/… (sysfs interface)。
二、/sys/class/gpio 的使用说明
如果是在已经适配好的 Linux 内核上,那么相信已经有了完成的 gpiochip,可以在用户空间 /sys/class/gpio 目录下看到如下文件:
exportgpiochip0/gpiochip32/gpiochip64/gpiochip96/unexport
说明:
1、gpio_operation 通过 /sys/ 文件接口操作 IO 端口 GPIO 到文件系统的映射。
2、控制 GPIO 的目录位于 /sys/class/gpio。 3、/sys/class/gpio/export 文件用于通知系统需要导出控制的 GPIO 引脚编号。 4、/sys/class/gpio/unexport 用于通知系统取消导出。 5、/sys/class/gpio/gpiochipX 目录保存系统中 GPIO 寄存器的信息,包括每个寄存器控制引脚的起始编号 base,寄存器名称,引脚总数。三、导出一个引脚的操作步骤
1、首先计算此引脚编号。
引脚编号 = 控制引脚的寄存器基数 + 控制引脚寄存器位数 举个栗子(具体 GPIO 需要参考数据手册),如果使想用 GPIO1_20,那么引脚编号就可能等于 1 x 32 + 20 = 54。
2、向 /sys/class/gpio/export 写入此编号,比如12号引脚,在 shell 中可以通过以下命令实现:
echo 12 > /sys/class/gpio/export
命令成功后生成 /sys/class/gpio/gpio12 目录,如果没有出现相应的目录,说明此引脚不可导出。
3、direction 文件,定义输入输入方向,可以通过下面命令定义为输出。
echo out > /sys/class/gpio/gpio12/direction
direction 接受的参数可以是:in、out、high、low。其中参数 high / low 在设置方向为输出的同时,将 value 设置为相应的 1 / 0。
4、value 文件是端口的数值,为1或0,通过下面命令将 gpio12 设置为高电平。
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio12/value
四、重温几个简单的例子
1、导出
echo 44 > /sys/class/gpio/export
2、设置方向
echo out > /sys/class/gpio/gpio44/direction
3、查看方向
cat /sys/class/gpio/gpio44/direction
4、设置输出
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio44/value
5、查看输出值
cat /sys/class/gpio/gpio44/value
6、取消导出
echo 44 > /sys/class/gpio/unexport
五、文件读写例程
1、在用户空间使用
#include#include #include #include #include //芯片复位引脚: P1_16#define SYSFS_GPIO_EXPORT "/sys/class/gpio/export" #define SYSFS_GPIO_RST_PIN_VAL "48" #define SYSFS_GPIO_RST_DIR "/sys/class/gpio/gpio48/direction"#define SYSFS_GPIO_RST_DIR_VAL "OUT" #define SYSFS_GPIO_RST_VAL "/sys/class/gpio/gpio48/value"#define SYSFS_GPIO_RST_VAL_H "1"#define SYSFS_GPIO_RST_VAL_L "0"int main() { int fd; //打开端口/sys/class/gpio# echo 48 > export fd = open(SYSFS_GPIO_EXPORT, O_WRONLY); if(fd == -1) { printf("ERR: Radio hard reset pin open error.\n"); return EXIT_FAILURE; } write(fd, SYSFS_GPIO_RST_PIN_VAL ,sizeof(SYSFS_GPIO_RST_PIN_VAL)); close(fd); //设置端口方向/sys/class/gpio/gpio48# echo out > direction fd = open(SYSFS_GPIO_RST_DIR, O_WRONLY); if(fd == -1) { printf("ERR: Radio hard reset pin direction open error.\n"); return EXIT_FAILURE; } write(fd, SYSFS_GPIO_RST_DIR_VAL, sizeof(SYSFS_GPIO_RST_DIR_VAL)); close(fd); //输出复位信号: 拉高>100ns fd = open(SYSFS_GPIO_RST_VAL, O_RDWR); if(fd == -1) { printf("ERR: Radio hard reset pin value open error.\n"); return EXIT_FAILURE; } while(1) { write(fd, SYSFS_GPIO_RST_VAL_H, sizeof(SYSFS_GPIO_RST_VAL_H)); usleep(1000000); write(fd, SYSFS_GPIO_RST_VAL_L, sizeof(SYSFS_GPIO_RST_VAL_L)); usleep(1000000); } close(fd); printf("INFO: Radio hard reset pin value open error.\n"); return 0;}
除了上述例程的操作方法外,我们还可以有更简单地做法,就是编写 Shell 脚本。例如:
#!/bin/bashecho 48 > /sys/class/gpio/gpio48/exportecho out > /sys/class/gpio/gpio48/directionecho 1 > /sys/class/gpio/gpio48/valueusleep 1000echo 0 > /sys/class/gpio/gpio48/value
2、在内核空间使用
#include// 这里是配置成输出,默认高电平,名称为“gpio1_20”(就是给你的IO口取个名字)gpio_request_one(54, GPIOF_INIT_HIGH, "gpio1_20")// 这个就是配置成输入。gpio_request_one(54, GPIOF_IN, "gpio1_20")// 使用完后别忘了freegpio_free(54);