文件IO方式操作

GPIO编号及复用功能

在Linux中，GPIO 使用0～MAX_INT之间的整数标识。

对于32位CPU，每组GPIO 32个，引脚号就是按顺序排列。

LicheePi Zero的所有IO的复用功能及GPIO标识号为：

>> 总共52个IO，所有IO上电默认状态为高阻态, 驱动电流强度20mA >> PB和PG具有中断功能

Pin Name	Pin Number	Func2	Func3	Func4	Func5	Func6
PB0	32	UART2_TX	-	-	-	PB_EINT0
PB1	33	UART2_RX	-	-	-	PB_EINT1
PB2	34	UART2_RTS	-	-	-	PB_EINT2
PB3	35	UART2_CTS	-	-	-	PB_EINT3
PB4	36	PWM0	-	-	-	PB_EINT4
PB5	37	PWM1	-	-	-	PB_EINT5
PB6	38	TWI0_SCK	-	-	-	PB_EINT6
PB7	39	TWI0_SDA	-	-	-	PB_EINT7
PB8	40	TWI1_SCK	UART0_TX	-	-	PB_EINT8
PB9	41	TWI1_SDA	UART0_RX	-	-	PB_EINT9
PC0	64	SDC2_CLK	SPI0_MISO	-	-	-
PC1	65	SDC2_CMD	SPI0_CLK	-	-	-
PC2	66	SDC2_RST	SPI0_CS	-	-	-
PC3	67	SDC2_D0	SPI0_MOSI	-
PE0	128	CSI_PCLK	LCD_CLK	-	-	-
PE1	129	CSI_MCLK	LCD_DE	-	-	-
PE2	130	CSI_HSYNC	LCD_HSYNC	-	-	-
PE3	131	CSI_VSYNC	LCD_VSYNC	-	-	-
PE4	132	CSI_D0	LCD_D2	-	-	-
PE5	133	CSI_D1	LCD_D3	-	-	-
PE6	134	CSI_D2	LCD_D4	-	-	-
PE7	135	CSI_D3	LCD_D5	-	-	-
PE8	136	CSI_D4	LCD_D6	-	-	-
PE9	137	CSI_D5	LCD_D7	-	-	-
PE10	138	CSI_D6	LCD_D10	-	-	-
PE11	139	CSI_D7	LCD_D11	-	-	-
PE12	140	CSI_D8	LCD_D12	-	-	-
PE13	141	CSI_D9	LCD_D13	-	-	-
PE14	142	CSI_D10	LCD_D14	-	-	-
PE15	143	CSI_D11	LCD_D15	-	-	-
PE16	144	CSI_D12	LCD_D18	-	-	-
PE17	145	CSI_D13	LCD_D19	-	-	-
PE18	146	CSI_D14	LCD_D20	-	-	-
PE19	147	CSI_D15	LCD_D21	-	-	-
PE20	148	CSI_FIELD	CSI_MIPI_MCLK	-	-	-
PE21	149	CSI_SCK	TWI1_SCK	UART1_TX	-	-
PE22	150	CSI_SDA	TWI1_SDA	UART1_RX	-	-
PE23	151	-	LCD_D22	UART1_RTS	-	-
PE24	152	-	LCD_D23	UART1_CTS	-	-
PF0	160	SDC0_D1	JTAG_MS	-	-	-
PF1	161	SDC0_D0	JTAG_DI	-	-	-
PF2	162	SDC0_CLK	UART0_TX	-	-	-
PF3	163	SDC0_CMD	JTAG_DO	-	-	-
PF4	164	SDC0_D3	UART0_RX	-	-	-
PF5	165	SDC0_D2	JTAG_CK	-	-	-
PF6	166	-	-	-	-	-
PG0	192	SDC1_CLK	-	-	-	PG_EINT0
PG1	193	SDC1_CMD	-	-	-	PG_EINT1
PG2	194	SDC1_D0	-	-	-	PG_EINT2
PG3	195	SDC1_D1	-	-	-	PG_EINT3
PG4	196	SDC1_D2	-	-	-	PG_EINT4
PG5	197	SDC1_D3	-	-	-	PG_EINT5

sysfs操作GPIO

（在linux4.8以后不再支持）

/sys/class/gpio目录下的三种文件：

export/unexport文件
gpioN指代具体的gpio引脚
gpio_chipN指代gpio控制器

export/unexport：

/sys/class/gpio/export，只写，写入GPIO编号来向内核申请GPIO控制权（前提是没有内核代码申请这个gpio端口）,
成功后会在目录下生成gpioN目录。
/sys/class/gpio/unexport和导出的效果相反。

gpioN:

指代某个具体的gpio端口, 内有以下属性文件：

Attribution	Read/Write	Value	Function
direction	RW	in,out;low,high	设置输入输出
value	RW	0,非零	读取或者写入IO电平
edge	RW	none , rising , falling , both	配置中断触发方式
active_low	RW	0,非零	设置低电平有效

gpiochipN

gpiochipN表示的就是一个gpio_chip,用来管理和控制一组gpio端口的控制器，该目录下存在以下属性文件：

Attribution	Function
base	和N相同，表示控制器管理的最小的端口编号。
lable	诊断使用的标志，寄存器地址，1c20800.pinctrl
ngpio	表示控制器管理的gpio端口数量，A~G，224

使用sysfs操作GPIO的例子：

#echo 192 > /sys/class/gpio/export  #导出 PG0, GREEN
#ls /sys/class/gpio/
export     gpio192    gpiochip0  unexport
#ls /sys/class/gpio/gpio192/
active_low direction subsystem/ value device/ power/ uevent
#echo "out" > /sys/class/gpio/gpio192/direction #设置为输出
#echo 0 > /sys/class/gpio/gpio192/value #亮灯
#echo 1 > /sys/class/gpio/gpio192/value #灭灯
#echo "in" > /sys/class/gpio/gpio192/direction #设置为输入
#cat /sys/class/gpio/gpio192/value #读取电平
0

用户可以参考以上操作进行GPIO控制。

注意对重要引脚的导出操作可能会使系统崩溃。

chardev操作gpio

（linux4.8版本以上支持，参考文章:在Linux中控制GPIO | St.Lee的个人站 (stlee.tech)）

每个 GPIO 控制器（gpiochip）会在 /dev 中有一个字符设备，并且我们可以使用文件操作（open(), read(), write(), ioctl(), poll(), close()）去访问 GPIO 引脚。

# ls /dev/gpiochip* 
/dev/gpiochip0

新的字符设备接口不再使用cat，echo等方法操作gpio，但是可以使用libgpiod提供的 libgpiod tools操作：

licheepi# gpioset gpiochip0 192=0 #设置PG0为输出模式，电平为low
licheepi# gpioget gpiochip0 192   #设置电平为输入模式，读取电平  
0
licheepi# gpioset gpiochip0 192=1
licheepi# gpioget gpiochip0 192  
1
licheepi# gpioset gpiochip0 192=0
licheepi# gpioget gpiochip0 192  
0
licheepi# gpio	#查看libgpiod工具
gpiodetect  gpiofind    gpioget     gpioinfo    gpiomon     gpioset

wiki

文件IO方式操作

GPIO编号及复用功能

sysfs操作GPIO

chardev操作gpio

相关库