本教程操作环境:windows10系统、DELL G3电脑。
gpio接口是干什么的
GPIO,通用型之输入输出的简称,功能类似8051的P0-P3,其接脚可以供使用者由程控自由使用,PIN脚依现实考量可作为通用输入(GPI)或通用输出(GPO)或通用输入与输出(GPIO),如当clk generator, chip select等
GPIO(General Purpose I/O Ports)意思为通用输入/输出端口,通俗地说,就是一些引脚,可以通过它们输出高低电平或者通过它们读入引脚的状态-是高电平或是低电平。
GPIO口一是个比较重要的概念,用户可以通过GPIO口和硬件进行数据交互(如UART),控制硬件工作(如LED、蜂鸣器等),读取硬件的工作状态信号(如中断信号)等。GPIO口的使用非常广泛。
gpio接口怎么用
要使用GPIO,系统首先要分配一个GPIO,使用gpio_request() 为系统分配一个GPIO。
接下来要做的一件事是标示GPIO的方向,通常在使用GPIO建立一个platform_device时(位于单板的setup代码中):
/* set as input or output, returning 0 or negative errno */ int gpio_direction_input(unsigned gpio); int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
返回0标示成功,或是一个负的errno错误码。它应该被检查,因为get/set调用没有错误返回,且可能会有错误配置。你通常应该在线程上下文中使用这些调用。虽然如此,对于spinlock-safe的GPIO,在tasking使能之前使用也是可以的,作为一个早期的单板建立。
对于输出GPIO,value参数提供了初始输出值。这有助于避免系统启动过程中的信号干扰。
为了与GPIO早期的接口兼容,设置一个GPIO的方向,隐性要求申请GPIO。这个兼容性从可选的gpiolib架构中移除了。
如果GPIO号码无效或是指定的GPIO不能使用对应模式操作的话,设置方向会失败。依靠boot固件设置好GPIO的方向通常不是一个好主意,因为boot的功能可能没有通过验证(除了boot linux)。(类似的,单板setup代码可能需要将管脚复用为一个GPIO,和配置为合适的上拉/下拉。)
Spinlock-Safe GPIO访问
大多数GPIO控制器可以使用内存读写指令访问。它们不需要休眠,且可以从内部硬件中断处理(非线程)和类似的上下文环境安全完成。
使用下列调用访问这些GPIO,此时gpio_cansleep将总是返回错误
/* GPIO INPUT: return zero or nonzero */ int gpio_get_value(unsigned gpio); /* GPIO OUTPUT */ void gpio_set_value(unsigned gpio, int value);
其中,value是一个布尔型参数,零表示低,非零表示高。当读一个输出管脚的值时,返回的值应该是在管脚上看到的值。。。这并不总是与指定输出值相匹配的,因为存在开漏信号和输出延迟问题。
get/set调用没有错误返回,因为“无效GPIO”应该已经由gpio_direction_*()提早报告了。虽然如此,并非所有的平台都可以读取输出管脚的值,那些不能读的应该总是返回零。同时,对那些可能导致睡眠的GPIO使用这些接口是一个错误。
平台的特定实现被鼓励优化这两个调用以获取GPIO值。在那些GPIO号码是常量的情况下,它们通常只需一对指令(读或写一个硬件寄存器)访问,且不需要spinlock。这样的优化可以使位拆分应用更有效率(在时间和空间上)(相比较于花费一堆指令在子例程调用来说)。
gpio接口是干什么的
输出值可写(高=1,低=0)。一些芯片也可以选择驱动这些值的方式,以便支持“线-或”或类似方案(开漏信号线)。
输入值可读(1,0)。一些芯片支持输出管脚回读,这在线或的情况下非常有用(以支持双向信号线)。GPIO控制器可能具有一个输入防故障/防反跳逻辑,有时还会有软件控制。
输入经常被用作中断信号,通常是边沿触发,但也有可能是电平触发。这些中断可以配置为系统唤醒事件,从而将系统从低功耗模式唤醒。
一个GPIO经常被配置为输入/输出双向,根据不同的产品单板需求,但也存在单向的情况。
大多是GPIO可以在获取到spinlock自旋锁时访问,但那些通过串行总线访问的通常不能如此操作(休眠的原因)。一些系统中会同时存在这两种形式的GPIO。
在一个给定单板上,每个GPIO用于一个特定的目的,如监控MMC/SD卡的插入/移除,检查卡写保护状态,驱动LED,配置发送器,串行总线位拆,触发一个硬件看门狗,触发一个开关之类的。
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