君正T40 GPIO接口及操作方法

最新推荐文章于 2025-03-06 15:24:21 发布

xrdeng

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分类专栏：君正方案文章标签：驱动开发

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本文详细介绍了Linux系统中的GPIO操作，包括GPIOLIB接口的API使用，如gpio_request、gpio_free等，以及sysfsGPIO接口的申请、释放、设置输入输出和电平的方法。适合GPIO驱动开发者和进行简单GPIO应用的用户。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

GPIO是“General Purpose Input/Output”的简称，具有输入输出，功能复用的功能。开发者在开发硬件驱动时往往需要操作GPIO，以控制外设硬件。

ISVP使用Linux标准的GPIOLIB接口。GPIOLIB提供了统一的GPIO申请/释放/设置/获取接口，按照GPIOLIB的设定，需要在Kernel space进行调用。如果是User space需要操作GPIO，有两种方法可以选择：

通过sysfs GPIO接口进行操作
应用程序调用相关的驱动，驱动中实现GPIO的设置
1. GPIOLIB
2.1 头文件及API
GPIOLIB的头文件为：include/linux/gpio.h

在驱动程序中加入头文件引用：

#include <linux/gpio.h>
API在头文件include/asm-generic/gpio.h中定义，例如：

int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);
void gpio_free(unsigned gpio);
int gpio_direction_input(unsigned gpio);
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
int gpio_get_value(unsigned int gpio);
void gpio_set_value(unsigned int gpio, int value);
int gpio_to_irq(unsigned int gpio);

复制代码
等等。详细的文档说明可参考kernel/Documentation/gpio.txt。

2.2 参考代码
Linux kernel中标准驱动的GPIO操作均使用标准的GPIOLIB，比如Software I2C，Fixed regulator，以及中断等等。

2. sysfs GPIO
sysfs GPIO是Linux标准的用户空间操作GPIO的接口。用户可用过命令行或者应用程序直接设置GPIO的输入/输出，高低电平等属性。一般情况下，GPIO调试或者简单的GPIO应用（比如IR-Cut操作），可通过sysfs GPIO接口进行快速开发。

2.1 内核选项
在内核源码根目录下执行$ make menuconfig命令进入配置界面，选中以下选项：

Device Drivers --->
-*- GPIO Support --->
[*] /sys/class/gpio/... (sysfs interface)

复制代码
一般情况下，内核的默认配置已经勾选了此选项。

2.2 sysfs GPIO的申请与释放
在操作sysfs GPIO之前需要对其进行申请。值得注意的是，由于申请sysfs GPIO会在内核request_gpio，因此在内核中已经申请过的GPIO在sysfs GPIO再次申请会失败。

申请/释放GPIO方法如下：

$ cd /sys/class/gpio
$ echo [gpio_num] > export #申请GPIO
$ echo [gpio_num] > unexport #释放GPIO
注：gpio_num即GPIO号。计算公式为：
PA(n) = 0 * 32 + n
PB(n) = 1 * 32 + n
PC(n) = 2 * 32 + n

复制代码
...
例如：申请PB(10) = 1 * 32 + 10 = 42

$ echo 42 > export

复制代码
申请后在/sys/class/gpio目录下即会出现gpio42目录。

$ echo 42 > unexport

复制代码
释放后gpio42目录也会消失。释放后的GPIO状态并不会恢复，会保持申请时的状态（电平等）。

2.3 设置输入/输出方式
在申请GPIO后，进入gpioN目录，例如gpio42，进行如下操作：

$ echo out > direction #设置PB10为输出模式
$ echo in > direction #设置PB10为输入模式

复制代码
2.4 设置有效电平
gpioN目录下有active_low节点，表示当前GPIO的有限电平，默认为0，其意义为，当输入/输出value为0时，GPIO为低电平，当输入/输出value为1时，GPIO为高电平。同样的，当active_low为1时，当输入/输出value为0时，GPIO为高电平，当输入/输出value为1时，GPIO为低电平。也就是说，GPIO的真实电平=value^active_low。