新唐NUC980使用记录：在用户应用中使用GPIO
Posted Naisu Xu
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了新唐NUC980使用记录：在用户应用中使用GPIO相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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目的
GPIO是最基础的外设，使用频率也非常高，这篇文章将简单体验在NUC980 Liunx用户应用中使用GPIO功能。
这篇文章中内容均在下面的开发板上进行测试：
《新唐NUC980使用记录：自制开发板（基于NUC980DK61YC）》
开发板中提供了两组共四个直连到GPIO口上的轻触按钮和发光二极管，可以方便地进行GPIO功能测试：
这篇文章主要是在下面文章基础上进行的：
《新唐NUC980使用记录：访问以太网（LAN8720A） & 启用SSH》
基础说明
默认情况下NUC980官方的内核是配置启用了sysfs文件系统GPIO支持的：
所以可以通过读写 /sys/class/gpio/ 目录下指定GPIO口编号的文件来操作GPIO口。GPIO口编号换算如下：
PB13 = 32 x 1(PA) + 13 = 45
PF10 = 32 x 5(PA/PB/PC/PD/PE) + 10 = 170
PE10 = 32 x 4(PA/PB/PC/PD) + 10 = 138
PE12 = 32 x 4(PA/PB/PC/PD) + 12 = 140
需要注意的是默认情况下PE10和PE12是被设置成USB相关功能的，需要修改内核进行调整：
在终端中操作
基于上面内容我们就可以直接在终端中操作GPIO口了：
# 导出以使用GPIO45
echo 45 > /sys/class/gpio/export
# 导出后将在 /sys/class/gpio/ 目录下出现 gpio45 目录，读写其中的文件即可操作该GPIO口
# 将GPIO45设置为输出模式
echo out > /sys/class/gpio/gpio45/direction
# 将GPIO45设置为输出高电平
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio45/value
# 将GPIO45设置为输出低电平
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio45/value
# ====================
# 导出以使用GPIO140
echo 140 > /sys/class/gpio/export
# 将GPIO140设置为输入模式
echo in > /sys/class/gpio/gpio140/direction
# 打印GPIO140端口电平
cat /sys/class/gpio/gpio140/value
# ====================
# 取消使用GPIO45
echo 45 > /sys/class/gpio/unexport
# 取消使用GPIO45
echo 140 > /sys/class/gpio/unexport
上面演示中按钮按下和松开时可以读取到不同的电平值。
使用程序操作
除了在终端中使用，也可以通过程序进行操作：
cd ~/nuc980-sdk/
mkdir -p apps/gpio
cd apps/gpio/
gedit main.c
在 main.c 文件中写入下面代码：
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(void)
int i;
system("echo 45 > /sys/class/gpio/export");
system("echo out > /sys/class/gpio/gpio45/direction");
for (i = 0; i < 8; i++)
system("echo 0 > /sys/class/gpio/gpio45/value");
sleep(1);
system("echo 1 > /sys/class/gpio/gpio45/value");
sleep(1);
system("echo 45 > /sys/class/gpio/unexport");
return 0;
编译生成程序并拷贝到开发板中：
export PATH=$PATH:/home/nx/nuc980-sdk/buildroot-2022.02.3/output/host/bin
arm-linux-gcc main.c
# 开发板启用了SSH的话可以使用SCP命令将程序通过网络拷贝到开发板中
scp a.out root@192.168.31.142:/root/
在开发板上运行程序：
/root/a.out
上面代码也可以使用下面这种传统的文件操作方式：
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#define OPEN_FILE(fd, file, flag) \\
(fd) = open((file), (flag)); \\
if ((fd) < 0) printf("open %s failed!\\n", (file)); return -1;
#define WRITE_FILE(fd, str) \\
if(write((fd), (str), strlen(str)) != strlen(str)) \\
printf("write %s failed!\\n", (str)); return -1;
int main(void)
int i, fd;
if(access("/sys/class/gpio/gpio45/", F_OK))
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "45");
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/gpio45/direction", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "out");
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/gpio45/value", O_RDWR);
for (i = 0; i < 8; i++)
lseek(fd, 0, SEEK_SET); // 移动文件操作指针到文件开头
WRITE_FILE(fd, "0");
sleep(1);
lseek(fd, 0, SEEK_SET); // 移动文件操作指针到文件开头
WRITE_FILE(fd, "1");
sleep(1);
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/unexport", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "45");
close(fd);
return 0;
上面的C语言程序都是输出控制LED的，也可以用程序来读取按键输入电平：
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#define OPEN_FILE(fd, file, flag) \\
(fd) = open((file), (flag)); \\
if ((fd) < 0) printf("open %s failed!\\n", (file)); return -1;
#define WRITE_FILE(fd, str) \\
if(write((fd), (str), strlen(str)) != strlen(str)) \\
printf("write %s failed!\\n", (str)); return -1;
#define READ_FILE(fd, bufptr, size) \\
if (read((fd), bufptr, size) != size) \\
printf("read failed!\\n"); return -1;
int main(void)
int i, fd;
char value[2] = 0;
if(access("/sys/class/gpio/gpio140/", F_OK))
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "140");
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/gpio140/direction", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "in");
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/gpio140/value", O_RDWR);
for (i = 0; i < 8; i++)
lseek(fd, 0, SEEK_SET); // 移动文件操作指针到文件开头
READ_FILE(fd, value, 1);
printf("value is %s\\n", value);
sleep(2);
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/unexport", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "140");
close(fd);
return 0;
在程序运行过程中按下按钮可以看到输出的值改变。
上面对于输入值获取操作属于轮询方式，也可以使用中断方式来获取（开发板上两个按键的引脚都是有外部中断功能的）：
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <poll.h>
#define OPEN_FILE(fd, file, flag) \\
(fd) = open((file), (flag)); \\
if ((fd) < 0) printf("open %s failed!\\n", (file)); return -1;
#define WRITE_FILE(fd, str) \\
if(write((fd), (str), strlen(str)) != strlen(str)) \\
printf("write %s failed!\\n", (str)); return -1;
#define READ_FILE(fd, bufptr, size) \\
if (read((fd), bufptr, size) != size) \\
printf("read failed!\\n"); return -1;
int main(void)
int i, fd, ret;
char value[2] = 0;
struct pollfd fds[1];
nfds_t nfds = 1;
if(access("/sys/class/gpio/gpio140/", F_OK))
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "140");
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/gpio140/direction", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "in");
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/gpio140/edge", O_WRONLY); // edge文件用于设置外部中断触发方式
// none 无; rising 上升沿触发; falling 下降沿触发（实际测试有点问题）; both 双边触发
WRITE_FILE(fd, "rising"); // 使能下降沿中断
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/gpio140/value", O_RDWR | O_NONBLOCK);
READ_FILE(fd, value, 1); // 先读取一次，以免触发第一次不期望的中断
fds[0].fd = fd;
fds[0].events = POLLPRI;
for (i = 0; i < 8; i++)
ret = poll(fds, nfds, 5000);
// ret = poll(fds, nfds, -1); // timeout=-1 无限等待
if (ret > 0)
// 这里返回的fds[0].revents其实是 POLLERR | POLLPRI
if (fds[0].revents & POLLPRI)
lseek(fd, 0, SEEK_SET); // 移动文件操作指针到文件开头
READ_FILE(fd, value, 1);
printf("value is %s\\n", value);
else if (ret == 0)
printf("timeout!\\n");
else
printf("poll error!\\n");
close(fd);
OPEN_FILE(fd, "/sys/class/gpio/unexport", O_WRONLY);
WRITE_FILE(fd, "140");
close(fd);
return 0;
总结
GPIO是最基础的外设，使用频率非常高，同时在用户应用中使用GPIO也是比较简单的，基础的使用参考上面这些内容就差不多了。
以上是关于新唐NUC980使用记录：在用户应用中使用GPIO的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
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