应用层控制GPIO

控制GPIO硬件有以下几种方法：

  • 编写驱动程序，在设备的IO操作里完成对GPIO的任意控制
  • 在应用层依靠GPIO子系统在/sys/class/gpio中为GPIO类设备的属性文件来进行简单控制

1.基于sysfs

进入到/sys/class/gpio 目录下可以看到GPIO控制器包含以下属性：

  • export
  • unexport
  • gpiochipX

在使用一个GPIO前，需要将一个GPIO导出到用户空间，这样才能使用它，通过将要导出的GPIO序号写入到export属性文件即可完成导出，取消导出的话将要取消导出的GPIO序号写入到unexport属性文件即可。

在导出一个GPIO后，在/sys/class/gpio 目录下会新多出一个目录，代表此GPIO设备，该目录包含4个属性文件：

1.active_low：配置GPIO的极性，value的0/1到底代表高还是低电平由此属性决定（ ==输入输出均是==）

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//active_low 等于 0 时
echo "0" > active_low
echo "out" > direction
    
echo "1" > value //输出高
echo "0" > value //输出低

// active_low 等于 1 时
$ echo "1" > active_low
$ echo "out" > direction
    
$ echo "1" > value //输出低
$ echo "0" > value //输出高

2.direction：配置 GPIO 引脚为输入或输出模式。该文件可读、可写，读表示查看 GPIO 当前是输入还是输出模式，写表示将 GPIO 配置为输入或输出模式；读取或写入操作可取的值为”out”（输出模式）和”in”（输入模式）

3.edge：控制GPIO中断的触发模式，该文件可读可写。在配置 GPIO 引脚的中断触发模式之前，需将其设置为输入模式：

  • 非中断引脚：echo “none” > edge
  • 上升沿触发：echo “rising” > edge
  • 下降沿触发：echo “falling” > edge
  • 边沿触发：echo “both” > edge

4.value：在 GPIO 配置为输出模式下，向 value 文件写入“0”控制 GPIO 引脚输出低电平，写入”1”则控制 GPIO 引脚输出高电平。在输入模式下，读取 value 文件获取 GPIO 引脚当前的输入电平状态。

2.基于libgpiod

此库也是基于Linux内核GPIO子系统来实现的，可以在用户态控制GPIO的状态，底层主要是通过与/dev/gpiochipX设备节点通过ioctl()进行I/O操作来控制这些硬件的