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linux下gpio控制

article 2025/7/26 17:03:20

linux下gpio控制

文章目录

linux下gpio控制
- 1.中断命令控制
- - /sys/class/gpio/export
  - 终端命令控制led
- 2.应用程序控制
3.驱动代码控制

1.中断命令控制

通用GPIO主要用于产生输出信号和捕捉输入信号。每组GPIO均可以配置为输出输入以及特定的复用功能。
当作为输入时，内置有上拉电阻，可以配置上拉、下拉、浮空（高阻态）， GPIO也可配置为中断触发，触发方式有：电平触发、边沿触发。软件可配置。

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pin控制器需要通过软件编程来控制，在Linux系统中表现为pin controller driver，Linux为了统一各厂商的pin脚管理，提供了pinctrl子系统，对上为其他软件模块提供
统一的API操作pin脚，对下为各芯片厂商实现pin controller driver提供统一的软件模型。• GPIO操作放发1： “/sys/class/gpio”该文件对所有GPIO编号，从0开始。 GPIOn_x的编号为32*n+x

/sys/class/gpio/export

/sys/class/gpio/export 是 Linux 系统中用于控制 GPIO（General Purpose Input/Output）引脚的虚拟文件。它的作用是允许用户请求并使能特定的 GPIO 引脚，以便可以通过 /sys/class/gpio/ 路径进行后续的读写操作。

作用

当你希望在 Linux 系统中使用某个特定的 GPIO 引脚时，你需要通过 export 文件将其导出。具体来说，export 文件的作用是将指定的 GPIO 引脚暴露给用户空间，这样你就可以对它进行控制（例如配置为输入或输出，并读取或写入数据）。

使用流程

导出 GPIO 引脚
- 用户通过向
```
/sys/class/gpio/export
```
  文件写入 GPIO 引脚的编号来导出该引脚。例如，如果你想控制 GPIO 引脚 17（编号通常与硬件有关），可以通过以下命令导出它：
```
echo 17 > /sys/class/gpio/export
```
- 写入数字 17 后，系统会在 /sys/class/gpio/ 下创建一个新的目录 gpio17，这个目录中包含了用于配置和操作 GPIO 17 的文件和设置。
访问和控制 GPIO 引脚
- 一旦导出某个 GPIO 引脚，就可以通过
```
/sys/class/gpio/gpioX/
```
  目录进行进一步的配置和操作。这里的x
  
  是你导出的 GPIO 引脚编号。例如，对于 GPIO 17，路径会是
```
/sys/class/gpio/gpio17/
```
  。
  - direction：设置该引脚为输入（in）或输出（out）。
  - value：读取（输入）或写入（输出）该引脚的状态（0 或 1）。
  - edge：配置该引脚的中断触发方式（例如：rising、falling、both）。
卸载 GPIO 引脚
- 如果你不再需要某个 GPIO 引脚，可以通过向
```
/sys/class/gpio/unexport
```
  文件写入该引脚的编号来卸载它。例如：
```
echo 17 > /sys/class/gpio/unexport
```
- 这会删除 /sys/class/gpio/gpio17/ 目录，释放该 GPIO 引脚。

示例：

导出 GPIO 17：
```
echo 17 > /sys/class/gpio/export
```

设置 GPIO 17 为输出：

echo out > /sys/class/gpio/gpio17/direction

设置 GPIO 17 输出为高电平（1）：
```
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio17/value
```
读取 GPIO 17 的输入值：
```
cat /sys/class/gpio/gpio17/value
```
卸载 GPIO 17：
```
echo 17 > /sys/class/gpio/unexport
```

总结

/sys/class/gpio/export 的作用是允许用户请求并启用某个 GPIO 引脚，通过将 GPIO 引脚编号写入该文件，用户可以在 /sys/class/gpio/ 下找到该引脚的控制文件，进而对该 GPIO 引脚进行操作。

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Linux下/sys目录介绍_嵌入式linux sys 每一个目录含义-CSDN博客

终端命令控制led

在这里插入图片描述

led1   PB5   32+5 = 37
led2   PB4   32+4 = 36

echo 36 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio36/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio36/valueled2 亮echo high > /sys/class/gpio/gpio36/direction
直接设置方向并点亮echo low > /sys/class/gpio/gpio36/direction
直接设置方向并熄灭# echo in > /sys/class/gpio/gpio36/direction
# cat /sys/class/gpio/gpio36/value
0现象：灯灭

echo 37 > /sys/class/gpio/export
echo high > /sys/class/gpio/gpio37/direction直接设置方向并点亮

echo "rising" > /sys/class/gpio/gpio36/edge
echo " falling" > /sys/class/gpio/gpio36/edge
echo " both" > /sys/class/gpio/gpio36/edge
echo " none" > /sys/class/gpio/gpio36/edge在 Linux 系统中，通过 /sys/class/gpio/gpio36/edge 文件可以设置引脚的边沿触发方式。具体来说：echo "rising" > /sys/class/gpio/gpio36/edge这个命令设置 GPIO36 引脚为 上升沿触发。即，当 GPIO36 从 低电平 (0) 变为 高电平 (1) 时，会产生中断或事件。
echo "falling" > /sys/class/gpio/gpio36/edge这个命令设置 GPIO36 引脚为 下降沿触发。即，当 GPIO36 从 高电平 (1) 变为 低电平 (0) 时，会产生中断或事件。
echo "both" > /sys/class/gpio/gpio36/edge这个命令设置 GPIO36 引脚为 双边沿触发。即，不管是上升沿（低电平到高电平）还是下降沿（高电平到低电平）都会产生中断或事件。
echo "none" > /sys/class/gpio/gpio36/edge这个命令禁用引脚的边沿触发。也就是说，GPIO36 的电平变化不会产生中断或事件响应。
总结：
这些命令的作用是通过设置 edge 文件来定义 GPIO36 引脚在何种电平变化时触发中断。可以选择：上升沿 (rising)
下降沿 (falling)
双边沿 (both)
无边沿触发 (none)
使用这些配置后，GPIO36 的状态变化将根据设置的触发模式，激发对应的事件或中断，可以用于进一步的编程响应。

2.应用程序控制

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
/*************************************************************************** 
* 文件名称：main.c
* 文件标识：main.c 
* 摘 要：GPIOB4/GPIOB5引脚操作函数,GPIOB4作为输出，LED1每隔1S闪烁一次
* GPIOB5作为输入，每隔1S，读取一次该引脚的状态
* 注 意：PB5默认读到0，LED将PB5引脚拉低，读1,需要给PB5接高电平
*****************************************************************************/ 
/*** @brief  GPIOB5引脚读取线程* @param  Pdata: 无* @return 无*         */
void *CallBack_get_gpiob5(void *Pdata)
{FILE *p=NULL;char buff[10]= {0};while(1){p = fopen("/sys/class/gpio/gpio37/value","r");fseek(p,0,0);fread(buff,1,1,p);printf("GPIOB input value is %d\n",buff[0]  - '0');buff[0] = 0;sleep(1);fclose(p);}
}int main()
{FILE *p=NULL;pthread_t pid;int ret = 0;p = fopen("/sys/class/gpio/export","w");fprintf(p,"%d",36);fclose(p);p = fopen("/sys/class/gpio/gpio36/direction","w");fprintf(p,"out");fclose(p);p = fopen("/sys/class/gpio/export","w");fprintf(p,"%d",37);fclose(p);p = fopen("/sys/class/gpio/gpio37/direction","w");fprintf(p,"in");fclose(p);//创建接收线程ret = pthread_create(&pid,NULL,CallBack_get_gpiob5,NULL);if(ret <0){perror("pthread creat err \n");return  -1;}while(1){p = fopen("/sys/class/gpio/gpio36/direction","w");fprintf(p,"high");sleep(1);fclose(p);p = fopen("/sys/class/gpio/gpio36/direction","w");fprintf(p,"low");sleep(1);fclose(p);}}

现象：
led2闪烁线程读取led1引脚状态

3.驱动代码控制

驱动代码控制一般结合设备树和对应的驱动代码即可，具体可见正点原子和韦东山linux驱动教学视频
本章不做重点介绍

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