GPIO使用参考
1. 概述¶
GPIO 采用标准的LINUX框架,能够使用统一的接口来操作gpio。
请查看硬件线路图上GPIO 的PAD name,查找这个表格,对应的num 就是你要操作的GPIO的 num。
例如:硬件线路图上的一个GPIO 是PAD_PM_GPIO8,如果要操作这个GPIO,对应的num =129。
开放使用的GPIO列表:
表1-1 GPIO NUM 与PAD对应表
PAD | NUM | PAD | NUM | PAD | NUM | PAD | NUM |
---|---|---|---|---|---|---|---|
PAD_GPIO0 | 0 | PAD_SR_IO06 | 28 | PAD_SD_D0 | 56 | PAD_ETH_TN | 84 |
PAD_GPIO1 | 1 | PAD_SR_IO07 | 29 | PAD_SD_D1 | 57 | PAD_ETH_TP | 85 |
PAD_GPIO2 | 2 | PAD_SR_IO08 | 30 | PAD_SD_D2 | 58 | PAD_USB_DM | 86 |
PAD_GPIO3 | 3 | PAD_SR_IO09 | 31 | PAD_SD_D3 | 59 | PAD_USB_DP | 87 |
PAD_GPIO4 | 4 | PAD_SR_IO10 | 32 | PAD_PM_SD_CDZ | 60 | PAD_SD1_IO0 | 88 |
PAD_GPIO5 | 5 | PAD_SR_IO11 | 33 | PAD_PM_IRIN | 61 | PAD_SD1_IO1 | 89 |
PAD_GPIO6 | 6 | PAD_SR_IO12 | 34 | PAD_PM_GPIO0 | 62 | PAD_SD1_IO2 | 90 |
PAD_GPIO7 | 7 | PAD_SR_IO13 | 35 | PAD_PM_GPIO1 | 63 | PAD_SD1_IO3 | 91 |
PAD_GPIO8 | 8 | PAD_SR_IO14 | 36 | PAD_PM_GPIO2 | 64 | PAD_SD1_IO4 | 92 |
PAD_GPIO9 | 9 | PAD_SR_IO15 | 37 | PAD_PM_GPIO3 | 65 | PAD_SD1_IO5 | 93 |
PAD_GPIO12 | 10 | PAD_SR_IO16 | 38 | PAD_PM_GPIO4 | 66 | PAD_SD1_IO6 | 94 |
PAD_GPIO13 | 11 | PAD_SR_IO17 | 39 | PAD_PM_GPIO7 | 67 | PAD_SD1_IO7 | 95 |
PAD_GPIO14 | 12 | PAD_UART0_RX | 40 | PAD_PM_GPIO8 | 68 | PAD_SD1_IO8 | 96 |
PAD_GPIO15 | 13 | PAD_UART0_TX | 41 | PAD_PM_GPIO9 | 69 | ||
PAD_FUART_RX | 14 | PAD_UART1_RX | 42 | PAD_PM_SPI_CZ | 70 | ||
PAD_FUART_TX | 15 | PAD_UART1_TX | 43 | PAD_PM_SPI_CK | 71 | ||
PAD_FUART_CTS | 16 | PAD_SPI0_CZ | 44 | PAD_PM_SPI_DI | 72 | ||
PAD_FUART_RTS | 17 | PAD_SPI0_CK | 45 | PAD_PM_SPI_DO | 73 | ||
PAD_I2C0_SCL | 18 | PAD_SPI0_DI | 46 | PAD_PM_SPI_WPZ | 74 | ||
PAD_I2C0_SDA | 19 | PAD_SPI0_DO | 47 | PAD_PM_SPI_HLD | 75 | ||
PAD_I2C1_SCL | 20 | PAD_SPI1_CZ | 48 | PAD_PM_LED0 | 76 | ||
PAD_I2C1_SDA | 21 | PAD_SPI1_CK | 49 | PAD_PM_LED1 | 77 | ||
PAD_SR_IO00 | 22 | PAD_SPI1_DI | 50 | PAD_SAR_GPIO0 | 78 | ||
PAD_SR_IO01 | 23 | PAD_SPI1_DO | 51 | PAD_SAR_GPIO1 | 79 | ||
PAD_SR_IO02 | 24 | PAD_PWM0 | 52 | PAD_SAR_GPIO2 | 80 | ||
PAD_SR_IO03 | 25 | PAD_PWM1 | 53 | PAD_SAR_GPIO3 | 81 | ||
PAD_SR_IO04 | 26 | PAD_SD_CLK | 54 | PAD_ETH_RN | 82 | ||
PAD_SR_IO05 | 27 | PAD_SD_CMD | 55 | PAD_ETH_RP | 83 |
2. 内核使用GPIO¶
2.1. 申请为gpio端口¶
-
目的
创建端口为GPIO。
-
语法
int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)
-
参数
表2-1
参数名称 描述 gpio Gpio num label 具体名称 -
返回值
表2-2
返回值 描述 0 成功。 Other 失败。
2.2. 设为输入¶
-
目的
标记gpio为输入。
-
语法
int gpio_direction_input(unsigned gpio);
-
参数
表2-3
参数名称 描述 gpio Gpio num -
返回值
表2-4
返回值 描述 0 成功。 Other 失败。
2.3. 设为输出¶
-
目的
标记gpio为输出。
-
语法
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
-
参数
表2-5
参数名称 描述 gpio Gpio num value 输出值 -
返回值
表2-6
返回值 描述 0 成功。 Other 失败。
2.4. 获取输入电平¶
-
目的
获取输入引脚的电平。
-
语法
int gpio_get_value(unsigned gpio);
-
参数
表2-7
参数名称 描述 gpio Gpio num -
返回值
表2-8
返回值 描述 Int 电平值
2.5. 设置输出电平¶
-
目的
设定输出引脚的电平。
-
语法
void gpio_set_value(unsigned gpio, int value);
-
参数
表2-8
参数名称 描述 gpio Gpio num value 输出值 -
返回值
表2-10
返回值 描述 0 成功 Other 失败
3. 用户空间使用GPIO¶
用户空间访问gpio,即通过sysfs接口访问gpio
-
下面是/sys/class/gpio目录下的三种文件:
-
export/unexport文件
-
gpioN指代具体的gpio引脚
-
gpio_chipN指代gpio控制器
-
必须知道以上接口没有标准device文件和它们的链接。
图3-1
3.1. export/unexport文件接口¶
/sys/class/gpio/export,该接口只能写不能读。
用户程序通过写入gpio的编号来向内核申请将某个gpio的控制权导出到用户空间,前提是没有内核代码申请这个gpio端口,如用户申请编号为12的GPIO的命令:
echo 12 > export
上述操作会为12号gpio创建一个节点gpio12,此时/sys/class/gpio目录下边生成一个gpio12的目录,如下图所示:
图3-2
/sys/class/gpio/unexport和导出的效果相反,比如移除gpio12这个节点操作命令:
echo 12 > unexport
上述操作将会移除gpio12这个节点,如下图所示:
图3-3
3.2. /sys/class/gpio/gpioN¶
指代某个具体的gpio端口,里边有如下属性文件:
**direction**表示gpio端口的方向,读取结果是in或out。也可以对该文件进行写操作,写入out 时该gpio设为输出同时电平默认为低。写入low或high时不仅可以设置为输出还可以设置指定的输出电平。 当然如果内核不支持或者内核代码不愿意,将不会存在这个属性,比如内核调用了gpio_export(N,0)就表示内核不愿意修改gpio端口方向属性 。
**value**表示gpio引脚的电平,0表示低电平,1表示高电平;如果gpio被配置为输出,这个值是可写的,记住任何非零的值都将输出为高电平。如果某个引脚被配置为中断,则可以调用poll(2)函数监听该中断,中断触发后poll(2)函数就会返回。
图3-4
3.3. 示例¶
非中断模式
读操作:int getGpioValue(int port),传入要读去掉端口号,返回该端口值(0或1);
写操作:void setGpioValue(int port, int value),传入要设置的端口号和值。
4. UBOOT使用GPIO¶
4.1. CMD:gpio -Config gpio port¶
Usage:
gpio (for 2nd parameter, you must type at least 3 characters) gpio output <gpio#> <1/0> : ex: gpio output 69 1 gpio input/get <gpio#> : ex: gpio input 10 (gpio 10 set as input) gpio toggle <gpio#> : ex: gpio tog 49 (toggle) gpio state <gpio#> : ex: gpio sta 49 (get i/o status(direction) & pin status) gpio list [num_of_pins] : ex: gpio list 10 (list GPIO1~GPIO10 status)
4.2. API¶
4.2.1. 设为输入¶
-
目的
标记gpio为输入。
-
语法
void MDrv_GPIO_Pad_Odn(MS_GPIO_NUM u32IndexGPIO);
-
参数
表4-1
参数名称 描述 u32IndexGPIO Gpio num -
返回值
表4-2
返回值 描述 void
4.2.2. 设为输出¶
-
目的
标记gpio为输出。
-
语法
void MDrv_GPIO_Pad_Oen(MS_GPIO_NUM u32IndexGPIO);
-
参数
表4-3
参数名称 描述 u32IndexGPIO Gpio num -
返回值
表4-4
返回值 描述 Void
4.2.3. 获取输入电平¶
-
目的
获取输入引脚的电平。
-
语法
U8 MDrv_GPIO_Pad_Read(MS_GPIO_NUM u32IndexGPIO);
-
参数
表4-5
参数名称 描述 u32IndexGPIO Gpio num -
返回值
表4-6
返回值 描述 unsigned char 电平值
4.2.4. 设置输出高电平¶
-
目的
设定该引脚为高电平。
-
语法
void MDrv_GPIO_Pull_High(MS_GPIO_NUM u32IndexGPIO);
-
参数
表4-7
参数名称 描述 gpio Gpio num
4.2.5. 设置输出低电平¶
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目的
设定该引脚为低电平。
-
语法
void MDrv_GPIO_Pull_Low(MS_GPIO_NUM u32IndexGPIO);
-
参数
表4-8
参数名称 描述 gpio Gpio num