GPIO子系统

GPIO（通用输入输出，General Purpose Input/Output）子系统

是Linux内核中用于控制和使用GPIO引脚的一组功能。

GPIO引脚是微控制器和计算机系统中用于控制硬件组件的简单接口。

GPIO引脚可以被配置为输入或输出，可以被用来连接按钮、灯、传感器等各种设备。

GPIO子系统的主要功能

输入/输出配置：GPIO引脚可以配置为输入模式（用于读取传感器的状态）或输出模式（用于控制LED、继电器等）。

电平读取和设置：GPIO系统允许驱动程序读取引脚的电平状态（高或低）以及设置引脚的电平。

中断处理：GPIO子系统支持通过中断方式响应引脚状态的变化（如按钮按下），使得系统能及时做出反应。

设备树支持：在多数系统中，GPIO引脚的配置可以通过设备树来描述，便于对硬件的抽象和兼容支持。

1. GPIO引脚请求与释放

int of_get_named_gpio(struct device_node *np, const char *propname, int index);
  
功能：从设备树节点中获取指定索引的GPIO。
参数：
np：设备树节点。
propname：GPIO属性名称。
index：GPIO索引。
返回值：成功返回GPIO号码，失败时返回负的错误码。


gpio_request
int gpio_request(unsigned int gpio, const char *label);
  
功能：请求使用一个特定的GPIO引脚。
参数：
gpio：要请求的GPIO引脚号码。
label：用于描述请求使用的GPIO的标签字符串（用于调试和日志记录）。
返回值：成功返回0，失败时返回负的错误码。
gpio_free
void gpio_free(unsigned int gpio);
  
功能：释放先前请求的GPIO引脚，使其可供其他模块使用。
参数：
gpio：要释放的GPIO引脚号码。

2. GPIO引脚设置与读取

   gpio_direction_input
   int gpio_direction_input(unsigned int gpio);
     
   功能：将GPIO引脚配置为输入模式。
   参数：
   gpio：要配置的GPIO引脚号码。
   返回值：成功返回0，失败时返回负的错误码。
   gpio_direction_output
   int gpio_direction_output(unsigned int gpio, int value);
     
   功能：将GPIO引脚配置为输出模式，并设置初始电平。
   参数：
   gpio：要配置的GPIO引脚号码。
   value：输出的初始电平（0或1）。
   返回值：成功返回0，失败时返回负的错误码。
   gpio_get_value
   int gpio_get_value(unsigned int gpio);
     
   功能：读取GPIO引脚的当前电平。
   参数：
   gpio：要读取的GPIO引脚号码。
   返回值：返回引脚的电平状态（0或1）。
   gpio_set_value
   void gpio_set_value(unsigned int gpio, int value);
     
   功能：设置GPIO引脚的电平状态。
   参数：
   gpio：要设置的GPIO引脚号码。
   value：要设置的电平状态（0或1）。
   
   

3. GPIO中断处理

   gpio_to_irq
   int gpio_to_irq(unsigned int gpio);
     
   功能：将GPIO引脚转换为IRQ编号，以便为该引脚设置中断。
   参数：
   gpio：目标GPIO引脚的号码。
   返回值：返回对应的IRQ编号，失败时返回负的错误码。
   request_irq
   int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *devname, void *dev_id)