1. 应用层如何操控 GPIO

GPIO 也是通过 sysfs 方式进行操控的，在/sys/class/gpio目录下

• gpiochipX: I.MX6UL 有 5 个 GPIO，X 由小到大分别对应 1 ~ 5 GPIO，随便进入一个目录，可以看到一些属性文件，这里介绍 3 个
  • base: 与 X 相同，表示该控制器所管理的这组 GPIO 引脚中最小的编号
  • label: 该组 GPIO 的名字
  • ngpio: 所管理的 GPIO 引脚的数量，范围是 base ~ base + ngpio -1
• export: 用于将指定编号的 GPIO 引脚导出。使用 gpio 引脚之前，需要将其导出。export 是只写文件，不能读取，将一个指定的 X 写入到 export 文件中即可将对应的 gpio 引脚导出，导出之后可以发现在 gpio 目录下生成了一个新的目录，就是导出的 gpio 引脚对应的目录。不是所有的引脚都可以导出，如果对应的 GPIO 已经在内核中被使用，是无法成功导出的。
• unexport: 将导出的引脚剔除，也是只写文件。
• gpioX: 这是导出后生成的目录，这里只关心 4 个文件
  • direction: 配置 GPIO 引脚为输入in或输出out模式。该文件可读可写。echo "out" > direction
  • value: 在输出模式下，写 0 表示输出低电平，写 1 表示输出高电平

    echo "in" > direction
    echo "1" > value
    

  • active_low: 用于控制极性，可读可写，默认情况为 0，此时 value=1 表示输出高电平；为 1 时，value=1 输出低电平。
  • edge: 控制中断的触发模式，该文件可读可写。配置该文件之前，需要将 GPIO 设置为输入模式。

    echo "none" > edge 	# 非中断引脚
    echo "rising" > edge # 上升沿触发
    echo "falling" > edge # 下降沿触发
    echo "both" > edge # 边沿触发
    

2. GPIO 应用编程之输出

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
using namespace std;char *gpio_path;
char *attr_path;void USAGE(char *argv[])
{printf("usage: %s GPIO编号 输出电平\n",argv[0]);
}void set(char *path,char *str)
{sprintf(attr_path,"gpio_path/%s",path);int fd=open(attr_path,O_WRONLY);write(fd,str,sizeof str);close(fd);
}int main(int argc,char *argv[])
{int len;int fd;if(argc!=3){USAGE(argv);return -1;}sprintf(gpio_path,"/sys/class/gpio/gpio%s",argv[1]);if(access(gpio_path,F_OK)) // 判断导出目录是否存在，存在返回0{// 不存在fd=open("/sys/class/gpio/export",O_WRONLY);if(fd<0){perror("open");return -1;}len=strlen(argv[1]);// 将对应的GPIO编号写入到export中if(len!=write(fd,argv[1],len)){perror("write");close(fd);return -1;}close(fd);}// 配置为输出模式set("direction","out");// 极性设置set("active_low","0");// 输出高低电平set("value",argv[2]);return 0;
}

3. GPIO 应用编程之输入

这个代码就是需要将引脚配置为输入模式，并且是非中断模式。就不详细编写

4. GPIO 应用编程之中断

int main(int argc, char *argv[])
{struct pollfd pfd;char file_path[100];int ret;char val;/* 校验传参 */if (2 != argc) {fprintf(stderr, "usage: %s <gpio>\n", argv[0]);exit(-1);}/* 判断指定编号的 GPIO 是否导出 */sprintf(gpio_path, "/sys/class/gpio/gpio%s", argv[1]);if (access(gpio_path, F_OK)) //如果目录不存在 则需要导出{int len;int fd;if (0 > (fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY))) {perror("open error");exit(-1);}len = strlen(argv[1]);if (len != write(fd, argv[1], len)) //导出 gpio{perror("write error");exit(-1);}close(fd); //关闭文件}/* 配置为输入模式 */if (gpio_config("direction", "in"))exit(-1);/* 极性设置 */if (gpio_config("active_low", "0"))exit(-1);/* 配置中断触发方式: 上升沿和下降沿 */if (gpio_config("edge", "both"))exit(-1);/* 打开 value 属性文件 */sprintf(file_path, "%s/%s", gpio_path, "value");if (0 > (pfd.fd = open(file_path, O_RDONLY))) {perror("open error");exit(-1);}/* 调用 poll */pfd.events = POLLPRI; //只关心高优先级数据可读（中断）read(pfd.fd, &val, 1);//先读取一次清除状态for ( ; ; ) {ret = poll(&pfd, 1, -1); //调用 pollif (0 > ret) {perror("poll error");exit(-1);}else if (0 == ret) {fprintf(stderr, "poll timeout.\n");continue;}/* 校验高优先级数据是否可读 */if(pfd.revents & POLLPRI) {if (0 > lseek(pfd.fd, 0, SEEK_SET)) //将读位置移动到头部{perror("lseek error");exit(-1);}if (0 > read(pfd.fd, &val, 1)) {perror("read error");exit(-1);}printf("GPIO 中断触发<value=%c>\n", val);}}/* 退出程序 */exit(0);
}

调用 poll 监视文件描述符上的 IO 状态变化，POLLPRI 表示有高优先级数据可读取，中断就是一种高优先级事件。