Linux内核操作GPIO

本文介绍了一个使用Zynq平台通过GPIO接口控制输出的简单示例代码。该示例展示了如何请求GPIO资源、设置输出方向并改变输出状态。

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#include <linux/gpio.h>

static int xxx_probe(struct platform_device *ofdev)
{
	int ret;
	
	//Zynq MIO15
	ret = gpio_request(15, "gpio15");
    if(ret < 0)
		return -1;
	ret = gpio_direction_output(15, 0);
	if(ret < 0)
		return -2;
	mdelay(20); 
    gpio_set_value(15, 1);
	gpio_free(15);
	
	
}

<think>好的,我现在需要帮用户找到关于在Linux内核驱动中操作GPIO的教程或示例代码。首先,用户的问题是关于Linux内核驱动中的GPIO操作,所以我得回忆一下相关的知识。记得Linux内核提供了GPIO子系统,通过sysfs和字符设备等方式来访问GPIO。用户提到的是内核驱动,所以应该使用内核提供的接口,而不是用户空间的sysfs方法,虽然sysfs也是一种方式,但内核驱动通常更直接。 接下来,我需要参考用户提供的引用内容。引用[1]提到了sysfs方法,但指出这种方法比较慢,但安全。不过用户需要的是内核驱动中的操作,所以可能需要更底层的内核API。引用[2]展示了一个简单内核模块的示例代码,包括模块初始化和退出函数,这可能有帮助。引用[3]是关于网络接口的代码,可能不直接相关,但里面的结构可以作为参考。 用户可能需要具体的代码示例和步骤。首先,应该在内核模块中使用#include <linux/gpio.h>头文件,这样才能调用GPIO相关的函数。然后,使用gpio_request来申请GPIO引脚,确保该引脚未被占用。之后,设置引脚的方向(输入或输出)使用gpio_direction_input或gpio_direction_output。操作GPIO的值则用gpio_set_value或gpio_get_value。最后,在模块退出时释放GPIO资源。 需要提醒用户注意GPIO编号的问题,因为不同平台可能有不同的编号方式,比如使用gpiod框架时的动态编号。另外,编译模块时需要正确的内核头文件和Makefile配置,如引用[2]中的示例。可能还需要启用内核配置中的GPIO支持,确保相关选项已打开。 用户可能还关心如何调试,比如使用printk输出信息,或者在/sys/kernel/debug/gpio查看GPIO状态。此外,应该提到设备树(Device Tree)的使用,因为在现代内核中,GPIO通常通过设备树来配置,特别是在嵌入式系统中。例如,在设备树中定义GPIO节点,然后在驱动中通过of_get_gpio()函数获取GPIO编号。 需要检查是否有常见的错误,比如忘记释放GPIO,或者错误的方向设置。同时,确保代码符合GPL许可证,如引用[2]中的MODULE_LICENSE("GPL"),否则模块可能无法加载。 最后,生成相关问题,帮助用户进一步学习,比如如何通过设备树配置GPIO,或者如何处理中断驱动的GPIO输入。这样用户可以根据自己的需求深入了解更多内容。</think>### Linux内核驱动中GPIO操作指南 在Linux内核驱动中操作GPIO需要遵循内核提供的GPIO子系统接口。以下是关键步骤和示例代码: --- #### 1. **GPIO操作核心流程 1. **头文件引入** 需包含内核GPIO操作相关头文件: ```c #include <linux/gpio.h> // GPIO基础操作 #include <linux/gpio/consumer.h> // 设备树相关接口 ``` 2. **GPIO申请与释放** 使用`gpio_request()`申请GPIO资源,`gpio_free()`释放资源: ```c int gpio_num = 486; // 具体GPIO编号需根据硬件平台确定 if (gpio_request(gpio_num, "my_gpio") < 0) { printk(KERN_ERR "Failed to request GPIO %d\n", gpio_num); return -EBUSY; } ``` 3. **GPIO方向设置** 配置GPIO为输入或输出模式: ```c // 设置为输出模式,初始电平为高 gpio_direction_output(gpio_num, 1); // 设置为输入模式 gpio_direction_input(gpio_num); ``` 4. **电平读写操作** 通过以下函数控制GPIO状态: ```c gpio_set_value(gpio_num, 1); // 输出高电平 int val = gpio_get_value(gpio_num); // 读取输入电平 ``` --- #### 2. **完整驱动示例代码 ```c #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/gpio.h> #define MY_GPIO 486 // 示例GPIO编号(需根据实际情况修改) static int __init gpio_demo_init(void) { // 申请GPIO资源 if (gpio_request(MY_GPIO, "demo_gpio")) { printk(KERN_ERR "GPIO %d request failed\n", MY_GPIO); return -ENODEV; } // 配置为输出模式,初始低电平 gpio_direction_output(MY_GPIO, 0); gpio_set_value(MY_GPIO, 1); // 输出高电平 printk(KERN_INFO "GPIO %d set to HIGH\n", MY_GPIO); return 0; } static void __exit gpio_demo_exit(void) { gpio_set_value(MY_GPIO, 0); gpio_free(MY_GPIO); // 释放GPIO资源 printk(KERN_INFO "GPIO released\n"); } module_init(gpio_demo_init); module_exit(gpio_demo_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); ``` --- #### 3. **关键注意事项 - **GPIO编号确定** 需通过硬件手册或设备树获取正确的GPIO编号,现代内核推荐使用`gpiod`框架动态获取[^1]。 - **并发访问控制** 若多个驱动访问同一GPIO,需通过`gpio_request`实现互斥。 - **设备树集成** 嵌入式系统中建议通过设备树声明GPIO资源: ```dts my_device { compatible = "custom,gpio-device"; gpios = <&gpio0 14 GPIO_ACTIVE_HIGH>; }; ``` 驱动中通过`gpiod_get()`获取句柄。 --- #### 4. **调试方法 - 查看GPIO状态: ```bash cat /sys/kernel/debug/gpio ``` - 使用逻辑分析仪或万用表验证电平变化 ---
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