GPIO使用参考

1. 概述¶

1.1. 概述¶

GPIO 采用标准的LINUX框架，能够使用统一的接口来操作gpio。

1.2. GPIO NUM 与PAD对应表¶

请查看硬件线路图上GPIO 的PAD name，查找这个表格，对应的num 就是要操作的GPIO的num。

例如：硬件线路图上的一个GPIO 是PAD_TTL0，如果要操作这个GPIO，对应的num =17。

开放使用的GPIO列表，请查看硬件资料的SSD2xx_HW CheckList.xlsx的GPIO List页面里面的表格，举例如下：

表1-1

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

参数名称描述

gpio Gpio num

label 具体名称
返回值

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

参数名称描述

gpio Gpio num
返回值

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

参数名称描述

gpio Gpio num

value 输出值
返回值

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

参数名称描述

gpio Gpio num
返回值

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

参数名称描述

gpio Gpio num

value 输出值
返回值

返回值描述

0 成功。

Other 失败。

2.6. 注册gpio中断¶

内核下注册gpio中断可参考Kernel/drivers/sstar/gpio/test/gpio_irq_test.c。

函数介绍如下：

函数名	描述
gpio_request	申请使用gpio
gpio_direction_input	配置gpio为输入
gpio_to_irq	获取中断号
request_irq	注册中断函数
gpio_test_isr	中断服务函数
free_irq	释放中断
gpio_free	释放gpio

测试方法：

kernel下编译生成gpio_irq.ko，使用insmod加载模块，默认捕捉下降沿跳变，中断服务函数中处理中断事件。

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。

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：

/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：

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。

3.3. 代码示例¶

非中断模式

提供用户空间通过sysfs接口操作gpio的sample code源文件gpio_main.c。

写操作：

int ss_gpio_set_value(unsigned int gpio, unsigned int value)

传入要写的gpio的编号，输入参数1/0，控制高/低电平；

读操作：

int ss_gpio_get_value(unsigned int gpio, unsigned int *value)

传入要写的gpio的编号，获取当前电平状态。

编译sample code生成gpio_main可执行bin档：

# arm-linux-gnueabihf-gcc –o gpio_main gpio_main.c

在shell中运行下述命令测试gpio：

# ./gpio_main input
# ./gpio_main output 1

提供用户空间通过mmap直接访问寄存器操作gpio的sample code源文件gpio_mmap.c

使用此方式操作gpio，用户需要查看GPIO_Mapping_Table，确认gpio的bank基地址以及偏移地址。以PAD_GPIO0为例：

如上表bank基地址为0x103E，偏移地址为0x3D，BIT3使能gpio mode，BIT2配置gpio方向，BIT1控制输出电平，BIT0的值为输入电平状态。

4. BOOT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)

详见boot/ommon/MsSysUtility.c文件do_gpio函数实现。

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

参数名称描述

u32IndexGPIO Gpio num
返回值

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

参数名称描述

u32IndexGPIO Gpio num
返回值

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

参数名称描述

u32IndexGPIO Gpio num
返回值

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

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

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