Linux下C方式操作GPIO

1 摘要

嵌入式编程中对GPIO的读写操作是最常见的应用的了，这里介绍一种C语言方式操作GPIO，涉及代码，以源代码的形式提供，方便快速嵌入实际项目开发；这种操作GPIO的方法类似MCU，实现一行代码拉高、拉低GPIO，直接一行代码实现IO的读写，其实质是封装了/sys/class/gpio的读写。代码实现了GPIO初始化、读、写等操作，针对Linux下操作GPIO提供了一套标准流程，同时可以应用于多种Linux平台，最后以zynq平台做测试，但是该代码不单单应用于zynq，像其他运行Linux的芯片平台，都可以使用。

2 应用层使用代码介绍

2.1 初始化GPIO

    //set gpio output mode

    DEV_GPIO_Mode(GPIO_TEST_PIN, 1);

    //set gpio input mode

DEV_GPIO_Mode(KEY0_PIN, 0);

2.2 对GPIO的读写操作

实现一行代码拉高、拉低GPIO

   while(1)

    {

        DEV_Digital_Write(GPIO_TEST_PIN,0);

        sleep(1);

        DEV_Digital_Write(GPIO_TEST_PIN,1);

        sleep(1);

        key_value = GET_KEY0;

        Debug("key_value = %d\r\n", key_value);

    }

2.3 总结 

上述对GPIO的操作主要通过DEV_GPIO_Mode/ DEV_Digital_Write完成，实现了类似MCU的操作。

2.4 DEV_GPIO_Mode

该函数的封装实现如下

   SYSFS_GPIO_Export(Pin);

    if(Mode == 0 || Mode == SYSFS_GPIO_IN){

        SYSFS_GPIO_Direction(Pin, SYSFS_GPIO_IN);

        printf("IN Pin = %d\r\n",Pin);

    }else{

        SYSFS_GPIO_Direction(Pin, SYSFS_GPIO_OUT);

        printf("OUT Pin = %d\r\n",Pin);

}

2.5 DEV_Digital_Write

该函数的封装实现如下

void DEV_Digital_Write(UWORD Pin, UBYTE Value)

{

    SYSFS_GPIO_Write(Pin, Value);

}

具体对/sys/class/gpio的读写函数如下：

int SYSFS_GPIO_Write(int Pin, int value)

{

    const char s_values_str[] = "01";

    char path[DIR_MAXSIZ];

    int fd;

    

    snprintf(path, DIR_MAXSIZ, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", Pin);

    fd = open(path, O_WRONLY);

    if (fd < 0) {

        SYSFS_GPIO_Debug( "Write failed : Pin%d,value = %d\n", Pin, value);

        return -1;

    }



    if (write(fd, &s_values_str[value == SYSFS_GPIO_LOW ? 0 : 1], 1) < 0) {

        SYSFS_GPIO_Debug( "failed to write value!\n");

        return -1;

    }

    

    close(fd);

    return 0;

}

 3 Zynq平台测试

3.1 宏定义说明

首先对zynq的平台IO的宏定义，这里可以修改为自己开发板的IO编号，注意zynq平台的IO编号，参考文档

Zynq-7000、FMQL45T900的GPIO控制（三）---linux管脚编号计算-优快云博客

这里要说明的是，每个平台的IO编号差异比较大，修改后要找到自己平台的IO编号。

#define MIO0_PIN_NUM      (906)

#define GPIO_TEST_PIN	  (MIO0_PIN_NUM + 10)// ZYNQ-7000   MIO10 ->   gpio916

#define KEY0_PIN          (MIO0_PIN_NUM + 11)

3.2 测试结果

测试结果如下图所示：

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