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 =14。

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_PM_UART_RX1	0	PAD_SAR_GPIO5	28	PAD_SD1_D2	56	PAD_SR0_IO17	84
PAD_PM_UART_TX1	1	PAD_SD0_GPIO0	29	PAD_SD1_GPIO0	57	PAD_SR0_IO18	85
PAD_PM_UART_RX	2	PAD_SD0_CDZ	30	PAD_SD1_GPIO1	58	PAD_SR0_IO19	86
PAD_PM_UART_TX	3	PAD_SD0_D1	31	PAD_GPIO0	59	PAD_SR1_IO00	87
PAD_PM_I2CM_SCL	4	PAD_SD0_D0	32	PAD_GPIO1	60	PAD_SR1_IO01	88
PAD_PM_I2CM_SDA	5	PAD_SD0_CLK	33	PAD_GPIO2	61	PAD_SR1_IO02	89
PAD_PM_GPIO0	6	PAD_SD0_CMD	34	PAD_GPIO3	62	PAD_SR1_IO03	90
PAD_PM_GPIO1	7	PAD_SD0_D3	35	PAD_GPIO4	63	PAD_SR1_IO04	91
PAD_PM_GPIO2	8	PAD_SD0_D2	36	PAD_GPIO5	64	PAD_SR1_IO05	92
PAD_PM_GPIO3	9	PAD_I2S0_MCLK	37	PAD_GPIO6	65	PAD_SR1_IO06	93
PAD_PM_GPIO4	10	PAD_I2S0_BCK	38	PAD_GPIO7	66	PAD_SR1_IO07	94
PAD_PM_GPIO5	11	PAD_I2S0_WCK	39	PAD_SR0_IO00	67	PAD_SR1_IO08	95
PAD_PM_GPIO6	12	PAD_I2S0_DI	40	PAD_SR0_IO01	68	PAD_SR1_IO09	96
PAD_PM_GPIO7	13	PAD_I2S0_DO	41	PAD_SR0_IO02	69	PAD_SR1_IO10	97
PAD_PM_GPIO8	14	PAD_I2C0_SCL	42	PAD_SR0_IO03	70	PAD_SR1_IO11	98
PAD_PM_GPIO9	15	PAD_I2C0_SDA	43	PAD_SR0_IO04	71	PAD_SR1_IO12	99
PAD_PM_GPIO10	16	PAD_ETH_LED0	44	PAD_SR0_IO05	72	PAD_SR1_IO13	100
PAD_PM_SPI_CZ	17	PAD_ETH_LED1	45	PAD_SR0_IO06	73	PAD_SR1_IO14	101
PAD_PM_SPI_CK	18	PAD_FUART_RX	46	PAD_SR0_IO07	74	PAD_SR1_IO15	102
PAD_PM_SPI_DI	19	PAD_FUART_TX	47	PAD_SR0_IO08	75	PAD_SR1_IO16	103
PAD_PM_SPI_DO	20	PAD_FUART_CTS	48	PAD_SR0_IO09	76	PAD_SR1_IO17	104
PAD_PM_SPI_WPZ	21	PAD_FUART_RTS	49	PAD_SR0_IO10	77	PAD_SR1_IO18	105
PAD_PM_SPI_HLD	22	PAD_SD1_CDZ	50	PAD_SR0_IO11	78	PAD_SR1_IO19	106
PAD_SAR_GPIO0	23	PAD_SD1_D1	51	PAD_SR0_IO12	79	PAD_GPIO8	107
PAD_SAR_GPIO1	24	PAD_SD1_D0	52	PAD_SR0_IO13	80	PAD_GPIO9	108
PAD_SAR_GPIO2	25	PAD_SD1_CLK	53	PAD_SR0_IO14	81	PAD_GPIO10	109
PAD_SAR_GPIO3	26	PAD_SD1_CMD	54	PAD_SR0_IO15	82	PAD_GPIO11	110
PAD_SAR_GPIO4	27	PAD_SD1_D3	55	PAD_SR0_IO16	83	PAD_GPIO12	111

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¶

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

参数名称	描述
gpio	Gpio num
label	具体名称

返回值	描述
0	成功。
Other	失败。

返回值	描述
0	成功。
Other	失败。

参数名称	描述
gpio	Gpio num
value	输出值