iTOP3399开发板GPIO子系统-应用层控制GPIO

Posted 2021-05-18 心底狂像

GPIO 是比较常用的资源，比如说控制 LED 灯亮灭，控制 LCD 上电，控制模块的复位电路，做外设的中断脚等等，这些都有对 GPIO 的操作和使用，所以说，GPIO 开发是驱动开发中必不可少的操作，而且也是最基础的东西。我们在驱动开发过程中，有时候我们不能确定自己使用和申请的 gpio 是否对了，我们可以把它对应的数值给打印出来，通过对比对应的数值可以确定我们具体使用的是哪个数值，输入以下命令：
cat /d/pinctrl/pinctrl/pinmux-pins
cat /sys/kernel/debug/gpio
在 Linux 系统中，GPIO 子系统大致分为三层，分别是 GPIO 硬件层，GPIO 硬件驱动层，抽象的驱动框架。
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应用层控制 GPIO
内核已经自带了通用 GPIO 驱动，可以直接在用户空间进行操作，iTOP-3399 开发板烧写 Linux 系统，启动后可以进入到/sys/class/gpio 目录下进行查看 GPIO 的相关信息，如下图所示：

/sys/class/gpio/sys/class/gpio/export 用于通知系统需要导出控制的 GPIO 引脚编号/sys/class/gpio/unexport 用于通知系统取消导出。export 和 unexport，他们都是只写的。
/sys/class/gpio/gpiochipX 目录下保存系统中 GPIO 寄存器的信息，包括每个寄存器控制引脚的起始编号base，寄存器名称，引脚总数。比如我们进入到 gpiochip128,如下图所示：

导出一个引脚的步骤：
1 计算此引脚编号，引脚编号=控制寄存器的寄存器基数+控制引脚寄存器位数。在 rk3399 中，GPIO_number的计算方法为：n*32 + (K-A)*8 + x;
比如 GPIO1_B1 = 1 * 32 + (B-A)*8 + 1 = 32 + 8 + 1 = 41;
GPIO1_B2 = 1 * 32 + (B-A)*8 + 2 = 32 + 8 + 2 = 42;
GPIO0_A3= 0 * 32 + (A-A)*8 + 3 = 0 + 0 + 3 = 3
括号里面的 A、B、C、D 分别代表数值 0、1、2、3，在计算时候分别对应即可。
2 向/sys/class/gpio/export 写入此编号，比如引脚编号是 3，在 shell 中可以通过以下命令实现，命令成功后生成/sys/class/gpio/gpio3 目录，如果没有出现相应的目录，说明此引脚不可导出：
echo 3 > /sys/class/gpio/export
如果在执行第一步的时候即 echo 3 > /sys/class/gpio/export 时出现了以下问题：
sh: write error: Device or resource busy
出现这个问题的原因是你将要使用的这个 gpio 口之前已经申请过了,包括内核申请或者使用上述方法申请过。unexport：释放相应的 GPIO，相应的节点会被删掉，如下所示：
echo 3 > /sys/class/gpio/unexport
3 direction 文件，定义输入输出方向，可以通过下面的命令定义为输出，如下图所示：

注意：direction 接受的参数：in（输入）, out（输出）, high, low。high/low 同时设置方向为输出，并将 value设置为相应的 1（高电平）或 0（低电平）。
4 edge 文件可以监听对应引脚的事件，需要把 direction 设置为输入。参数可设置为”none”（无中断触发）, “rising”（上升沿触发）, “falling”（下降沿触发）,“both”（上升、下降都沿触发）。
5 active_low：此值可以反转 value 中的值。