mem 设备控制 GPIO - C程序通过sysfs文件系统使用GPIO中断

原创

于 2025-10-11 17:33:46 发布 · 1k 阅读

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#监听中断 #Mem #mem控制gpio

提示：通过 mem 设备控制 GPIO 知识点；使用C程序通过sysfs文件系统使用GPIO中断

文章目录

前言
参考资料
一、通过 mem 设备控制 GPIO
二、使用C程序通过sysfs文件系统使用GPIO中断
总结

前言

通过io 操作实现点亮LED灯操作。但是IO操作的都是寄存器地址，所以先搞清楚寄存器知识点。

参考资料

GPIO 控制和操作-使用命令通过sysfs文件系统控制GPIO
RK3568驱动指南｜第十二篇 GPIO子系统-第129章 GPIO控制和操作实验
 使用C程序通过sysfs文件系统控制gpio
rk3588写入寄存器
 linux IO指令读写GPIO口电平实例
 操作寄存器来控制GPIO-点亮LED灯

这里目标是LED灯点亮实验，在寄存器控制GPIO基础上进一步底层抽象，用mem设备来控制GPIO
在C程序控制sysfs文件系统控制GPIO基础上，进一步了解、掌握 C程序通过sysfs文件系统，使用GPIO中断

这本身是两个知识点，但都很重要，有必要进一步理解学习。

一、通过 mem 设备控制 GPIO

/dev/mem 设备知识点

/dev/mem 是一个特殊的字符设备文件，它提供了对整个物理内存的直接访问。通过这个设备，用户空间程序可以读写任意的物理内存地址。

在某些情况下，我们可能无法直接使用 IO 命令来访问 GPIO 寄存器，或者希望使用更高级的抽象来控制硬件。这时，可以使用/dev/mem 设备来操作物理内存，以实现对 GPIO
寄存器的访问。
通过打开/dev/mem 设备文件，并将其映射到用户空间的内存中，我们可以直接读写物理内存地址，从而实现对 GPIO 寄存器的控制。这种方法相对于 IO 命令更加灵活，可以使用更高级的编程语言（如 C/C++）来编写控制逻辑。

控制源码程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>

#define GPIO_REG_BASE 0xFDD60000                                     // GPIO base address
#define GPIO_SWPORT_DDR_L_OFFSET 0x0008                   // DDR   direction mode   offset
#define GPIO_SWPORT_DR_L_OFFSET 0x0000                     // DR   direction mode   offset
#define SIZE_MAP 0x1000

// 打开LED灯
void LED_ON(unsigned char *base)
{
   
   
   // 设置LED灯的方向为输出
   *(volatile unsigned int *)(base + GPIO_SWPORT_DDR_L_OFFSET) = 0x80008044;
   // 将LED灯打开
   *(volatile unsigned int *)(base + GPIO_SWPORT_DR_L_OFFSET) = 0x80008044;
}

// 关闭LED灯
void LED_OFF(unsigned char *base)
{
   
   
   // 设置LED灯的方向为输出
   *(volatile unsigned int *)(base + GPIO_SWPORT_DDR_L_OFFSET) = 0x80008044;

   // 将LED灯关闭
   *(volatile unsigned int *)(base + GPIO_SWPORT_DR_L_OFFSET) = 0x80000044;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
   
   
   int fd;
   unsigned char *map_base;

   // 打开/dev/mem设备
   fd = open("/dev/mem", O_RDWR);
   if (fd < 0)
   {
   
   
       printf("open /dev/mem error \n");
       return -1;
   }

   // 将物理地址映射到用户空间
   map_base = (unsigned char *)mmap(NULL, SIZE_MAP, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, GPIO_REG_BASE);
   if (map_base == MAP_FAILED)
   {
   
   
       printf("map_base error \n");
       return -2;
   }

   while (1)
   {
   
   
       // 打开LED灯
       LED_ON(map_base);
       // 等待1秒
       usleep(1000000);
       // 关闭LED灯
       LED_OFF(map_base);
       // 等待1秒
       usleep(1000000);
   }

   // 解除映射
   munmap(map_base, SIZE_MAP);

   // 关闭文件描述符
   close(fd);

   return 0; // 返回0表示程序正常退出
}