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GPIOD 使用

GPIOD 简介

自 Linux 4.8 起，GPIO sysfs 接口已被弃用。用户空间应改用 libgpiod 来于 GPIO 字符设备进行交互。

主要特点​

  • 简单易用：libgpiod 提供了简洁的 API，使得控制和操作 GPIO 设备变得简单易懂。开发者只需了解基本的 GPIO 概念和函数接口即可使用。
  • 独立性：libgpiod 是一个独立的用户空间库，不依赖于任何特定的硬件平台或芯片。它适用于多种支持 GPIO 控制的嵌入式平台，如 Radxa ROCK 系列、树莓派、BeagleBone 等。
  • 支持多种编程语言：libgpiod 原生支持 C 语言，同时也提供了 Python 绑定（python3-libgpiod）和其他语言的封装，使得在不同的编程语言下都可以方便地使用。
  • 高效的事件监听：libgpiod 提供了用于异步事件监听的功能，例如等待 GPIO 状态变化等。这使得开发者可以实现高效的事件驱动应用程序。
  • GPIO 规格支持：libgpiod 提供了对不同 GPIO 规格和编号方式的支持，包括基于 GPIO 编号和基于物理引脚编号两种方式。

命令行工具​

libgpiod 提供了命令行工具，用于查看和控制 GPIO 设备。

gpioinfo​

显示 GPIO 设备信息：

radxa@radxa-zero2:~$ gpioinfo
gpiochip0 - 85 lines:
        line   0:     "PIN_27"       unused   input  active-high
        line   1:     "PIN_28"       unused   input  active-high
        line   2:      "PIN_7"       unused   input  active-high
        line   3:     "PIN_11"       unused   input  active-high
        line   4:     "PIN_13"       unused   input  active-high
        line   5:     "PIN_15"       unused   input  active-high
        line   6:     "PIN_18"       unused   input  active-high
        line   7:     "PIN_40"       unused   input  active-high
        line   8:      unnamed       unused   input  active-high
        line   9:      unnamed       unused   input  active-high
...

gpiodetect​

列出系统中所有 GPIO 控制器：

radxa@rock-pi-s:~$ gpiodetect
gpiochip0 [gpio0] (32 lines)
gpiochip1 [gpio1] (32 lines)
gpiochip2 [gpio2] (32 lines)
gpiochip3 [gpio3] (32 lines)
gpiochip4 [gpio4] (32 lines)

gpioget​

读取 GPIO 输入：

radxa@radxa-zero2:~$ gpioget gpiochip0 0
1

gpioset​

信息

与传统的 sysfs 不同，默认情况下 gpioset 会在设置电平后立即退出。此时的 GPIO 状态则是硬件定义的，在不同产品上会有不同的表现。

如果需要持久的将电平保持在某一水平，请如以下例子一般，指定工作模式为 signal。

设置 GPIO 输出：

radxa@radxa-zero2:~$ gpioset -m signal gpiochip0 0=1
(Press Ctrl+C to stop)

gpiomon​

监控 GPIO 事件：

radxa@radxa-zero2:~$ gpiomon gpiochip0 0
(GPIO event output)

gpiofind​

查找 GPIO 编号：

radxa@radxa-zero2:~$ gpiofind PIN_27
gpiochip0 0
提示

你可以组合使用 gpiofind 以及 gpioget/gpioset/gpiomon ，从而避免在脚本里硬编码 GPIO 信息：

radxa@radxa-zero2:~$ gpioget $(gpiofind PIN_27)
1

编程参考​

使用前需要先安装相关头文件：

sudo apt-get update
sudo apt-get install libgpiod-dev

将 vendor gpio 转换成 libgpiod​

  • 命名规范

Rockchip 平台的 GPIO 通常有 5 组（也叫做 bank）： GPIO0 ~ GPIO4（不同的芯片会不一样），每组有 32 个 GPIO。 每组 GPIO 又分为 A/B/C/D 4个小组， 每个小组 8 个 GPIO（0~7，也叫做 bank_idx）。所以 GPIO 的命名可以从： GPIO0_A0 到 GPIO4_D7。 以 GPIO3_C5 为例，我们可以推断出，它的 bank 是 3，它的 bank_idx 是 21，即 GPIO3_C5 是第 3 组中的第 21 个 GPIO。

  • 与 libgpiod 对应关系

Rockchip 平台的 GPIO bank 对应 libgpiod 中的 gpiochip， bank_idx 对应 gpio line。 以 GPIO3_C5 为例，它在 libgpiod 中，gpiochip 为 3， line 为 21。