它们作为连接外部设备和微控制器的桥梁,能够实现对传感器、LED、电机等设备的控制
而在Linux系统中,配置和管理GPIO引脚是一项基础且关键的任务
本文将详细介绍在Linux环境下配置GPIO的多种方法,包括sysfs接口、GPIO键盘驱动、libgpiod库以及命令行工具,旨在帮助读者掌握这一重要技能
一、sysfs接口:简单直观的控制方式 sysfs是Linux内核提供的一种文件系统接口,它允许用户空间程序通过读写特定的文件来控制和监视GPIO引脚
使用sysfs接口配置GPIO引脚的基本步骤如下: 1.导出GPIO引脚: 首先,需要将GPIO引脚导出到用户空间
这可以通过向`/sys/class/gpio/export`文件写入GPIO编号来实现
例如,要导出GPIO 79,可以使用以下命令: shell echo 79 > /sys/class/gpio/export 导出后,可以在`/sys/class/gpio/`目录下找到对应的`gpio79`目录
2.设置GPIO方向: GPIO引脚可以配置为输入或输出模式
对于输出引脚,可以设置其电平(高电平或低电平);对于输入引脚,可以读取其电平状态
使用以下命令可以设置GPIO 79为输出模式: shell echo out > /sys/class/gpio/gpio79/direction 3.设置和读取GPIO电平: 对于输出引脚,可以使用以下命令设置其电平: shell echo 1 > /sys/class/gpio/gpio79/value 设置GPIO 79为高电平 echo 0 > /sys/class/gpio/gpio79/value 设置GPIO 79为低电平 对于输入引脚,可以使用以下命令读取其电平: shell cat /sys/class/gpio/gpio79/value 读取GPIO 79的电平 4.取消导出GPIO引脚: 如果不再使用某个GPIO引脚,可以将其取消导出
这可以通过向`/sys/class/gpio/unexport`文件写入GPIO编号来实现
例如,要取消导出GPIO 79,可以使用以下命令: shell echo 79 > /sys/class/gpio/unexport sysfs接口的优点是简单易用,适合快速原型开发和调试
然而,对于高频率的操作,它可能会遇到性能问题
二、GPIO键盘驱动:将GPIO引脚作为输入设备 GPIO键盘驱动允许将GPIO引脚作为输入设备使用,将其视为键盘的按键或开关
使用gpio-keys驱动模块,可以将GPIO引脚映射为键盘按键,并通过读取输入设备节点来监视和控制GPIO引脚
1.启用gpio-keys支持: 首先,需要确保内核配置中已启用gpio-keys支持
这可以通过在内核配置文件中设置`CONFIG_INPUT_GPIO_KEYS=y`来实现
2.配置设备树(DTS)文件: 接下来,需要在设备树文件中描述GPIO键盘驱动
这包括指定GPIO引脚编号、极性等信息
例如:
yaml
gpio-keys{
compatible = gpio-keys;
pinctrl-names = default;
pinctrl-0 = <&gpio_key_pins>;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
button@0{
label = gpio-button 0;
linux,code =
3.读取输入设备节点:
配置完成后,GPIO引脚将作为一个键盘按键使用 按键的事件可以通过读取相应的输入设备节点(例如`/dev/input/eventX`)来获取
GPIO键盘驱动适用于需要将GPIO引脚作为输入设备使用的场景,如按钮、开关等
三、libgpiod库:高效灵活的GPIO操作方式
libgpiod是一个用户空间用于控制GPIO的库,它提供了灵活的API来直接操作GPIO引脚,而无需依赖sysfs接口 使用libgpiod库可以实现对GPIO引脚的高效控
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