一?概述

??Linux內核中gpio是最簡單，最常用的資源(和?interrupt?,dma,timer一樣)驅動程序，應用程序都能夠通過相應的接口使用gpio，gpio使用0～MAX_INT之間的整數標識，不能使用負數,gpio與硬件體系密切相關的,不過linux有一個框架處理gpio，能夠使用統一的接口來操作gpio.在講gpio核心(gpiolib.c)之前先來看看gpio是怎么使用的

二?內核中gpio的使用

?????1?測試gpio端口是否合法?int?gpio_is_valid(int?number);?

?????

?????2?申請某個gpio端口當然在申請之前需要顯示的配置該gpio端口的pinmux

????????int?gpio_request(unsigned?gpio,?const?char?*label)

?????

?????3?標記gpio的使用方向包括輸入還是輸出

???????/*成功返回零失敗返回負的錯誤值*/?

???????int?gpio_direction_input(unsigned?gpio);?

???????int?gpio_direction_output(unsigned?gpio,?int?value);?

?????

?????4?獲得gpio引腳的值和設置gpio引腳的值(對于輸出)

????????int?gpio_get_value(unsigned?gpio);

????????void?gpio_set_value(unsigned?gpio,?int?value);?

?????

?????5?gpio當作中斷口使用

??????? int?gpio_to_irq(unsigned?gpio);?

?????? ?返回的值即中斷編號可以傳給request_irq()和free_irq()

??????? 內核通過調用該函數將gpio端口轉換為中斷，在用戶空間也有類似方法

??

?????6?導出gpio端口到用戶空間

?????? ?int?gpio_export(unsigned?gpio,?bool?direction_may_change);?

??????? 內核可以對已經被gpio_request()申請的gpio端口的導出進行明確的管理，

??????? 參數direction_may_change表示用戶程序是否允許修改gpio的方向，假如可以

??????? 則參數direction_may_change為真

????????/*?撤銷GPIO的導出?*/?

??????? void?gpio_unexport();?

?

三?用戶空間gpio的調用?

??????????用戶空間訪問gpio，即通過sysfs接口訪問gpio，下面是/sys/class/gpio目錄下的三種文件：?

????????????--export/unexport文件

????????????--gpioN指代具體的gpio引腳

????????????--gpio_chipN指代gpio控制器

????????????必須知道以上接口沒有標準device文件和它們的鏈接。?

?(1)?export/unexport文件接口：

??????????? ???/sys/class/gpio/export，該接口只能寫不能讀

???????????????用戶程序通過寫入gpio的編號來向內核申請將某個gpio的控制權導出到用戶空間當然前提是沒有內核代碼申請這個gpio端口

???????????????比如??echo?19?>?export?

?????????????? 上述操作會為19號gpio創建一個節點gpio19，此時/sys/class/gpio目錄下邊生成一個gpio19的目錄

???????????????/sys/class/gpio/unexport和導出的效果相反。?

???????????????比如?echo?19?>?unexport

?????????????? 上述操作將會移除gpio19這個節點。?

?(2) /sys/class/gpio/gpioN

???????指代某個具體的gpio端口,里邊有如下屬性文件

??????direction?表示gpio端口的方向，讀取結果是in或out。該文件也可以寫，寫入out?時該gpio設為輸出同時電平默認為低。寫入low或high則不僅可以

????????????????????? 設置為輸出?還可以設置輸出的電平。?當然如果內核不支持或者內核代碼不愿意，將不會存在這個屬性,比如內核調用了gpio_export(N,0)就

?????????????????????? 表示內核不愿意修改gpio端口方向屬性?

??????

??????value??????表示gpio引腳的電平,0(低電平)1（高電平）,如果gpio被配置為輸出，這個值是可寫的，記住任何非零的值都將輸出高電平,?如果某個引腳

????????????????????? 能并且已經被配置為中斷，則可以調用poll(2)函數監聽該中斷，中斷觸發后poll(2)函數就會返回。

???????????????????????????????????

??????edge??????表示中斷的觸發方式，edge文件有如下四個值："none",?"rising",?"falling"，"both"。

?????????? none表示引腳為輸入，不是中斷引腳

?????????? rising表示引腳為中斷輸入，上升沿觸發

?????????? falling表示引腳為中斷輸入，下降沿觸發

?????????? both表示引腳為中斷輸入，邊沿觸發

????????????????????? 這個文件節點只有在引腳被配置為輸入引腳的時候才存在。?當值是none時可以通過如下方法將變為中斷引腳

????????????????????? echo "both" > edge;對于是both,falling還是rising依賴具體硬件的中斷的觸發方式。此方法即用戶態gpio轉換為中斷引腳的方式

????????????????

??????active_low?

gpioN目錄下有active_low節點，表示當前GPIO的有限電平，默認為0，其意義為，當輸入/輸出value為0時，GPIO為低電平，當輸入/輸出value為1時，GPIO為高電平。同樣的，當active_low為1時，當輸入/輸出value為0時，GPIO為高電平，當輸入/輸出value為1時，GPIO為低電平。 也就是說，GPIO的真實電平=value^active_low。

$ echo 0 > active_low #value是0,表示低電平。value是1,表示高電平 $ echo 1 > active_low #value是1,表示低電平。value是0,表示高電平? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

?(3)/sys/class/gpio/gpiochipN

??????gpiochipN表示的就是一個gpio_chip,用來管理和控制一組gpio端口的控制器，該目錄下存在一下屬性文件：?

??????

??????base???和N相同，表示控制器管理的最小的端口編號。?

??????lable???診斷使用的標志（并不總是唯一的）?

??????ngpio??表示控制器管理的gpio端口數量（端口范圍是：N?~?N+ngpio-1）?

四?用戶態使用gpio監聽中斷??????

首先需要將該gpio配置為中斷

echo??"rising"?>?/sys/class/gpio/gpio12/edge???????

以下是偽代碼

int?gpio_id;

struct?pollfd?fds[1];

gpio_fd?=?open("/sys/class/gpio/gpio12/value",O_RDONLY);

if(?gpio_fd?==?-1?)

???err_print("gpio?open");

fds[0].fd?=?gpio_fd;

fds[0].events??=?POLLPRI;

ret?=?read(gpio_fd,buff,10);

if(?ret?==?-1?)

????err_print("read");

while(1){

?????ret?=?poll(fds,1,-1);

?????if(?ret?==?-1?)

?????????err_print("poll");

???????if(?fds[0].revents?&?POLLPRI){

???????????ret?=?lseek(gpio_fd,0,SEEK_SET);

???????????if(?ret?==?-1?)

???????????????err_print("lseek");

???????????ret?=?read(gpio_fd,buff,10);

???????????if(?ret?==?-1?)

???????????????err_print("read");

????????????/*此時表示已經監聽到中斷觸發了，該干事了*/

????????????...............

??? }

}

記住使用poll()函數，設置事件監聽類型為POLLPRI和POLLERR在poll()返回后，使用lseek()移動到文件開頭讀取新的值或者關閉它再重新打開讀取新值。必須這樣做否則poll函數會總是返回。

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux内核驱动之GPIO子系统(一)GPIO的使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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