Linux内核gpio

本文基于 RockPI 4A 单板 Linux 4.4 内核介绍 RK3399 Linux GPIO 功能。

GPIO(General Purpose Input/Output Port) ：通用输入输出端口。

除作为一般的输入/输出功能外，还可以配置为中断和模拟 PWM、I2C 等接口功能。

RK3399 GPIO 属性如下：

1、一共有5组 GPIO(GPIO0~4) ，每组 GPIO 为一个 Bank ，共32个引脚。每个 Bank 包括4个 Group (GPIOA(0~7) ~ D(0~7)) 。不是所有 Bank 都有 GPIOA~D 的编号， RK3399 共122个 GPIO 引脚。

2、穗辩和所有 GPIO 都可被配置为 CA55或CA53 的中断功能，且 GPIO0 和 GPIO1 可用于系统低功耗唤醒模式。

3、在上电复位后，所有 GPIO 默认输入状态。

4、软件可配置 GPIO 驱动强度。

RK3399 引脚在系统中显示如下：

RK3399 GPIO 引脚号计算方式：

例：

以 ROCKPI 4A 单板 WIFI 模块电源（ GPIO0_B2 ）为例，介绍 DTS 中 GPIO 配置。

在系统启动后，可以查看 GPIO ，命令如下：

注：

如果debugfs没有挂载，使用下面命令挂载

Linux 内核 GPIO 主要实现文件：

GPIO 子系统有两套 API ：

1、基于描述符（descriptor-based）

前缀为： gpiod_ 。

参考： Documentation/gpio/consumer.txt

2、老版本接口（legacy）

前缀为： gpio_ 。

参考： Documentation/gpio/gpio-legacy.txt

3、常用API

GPIO 还有很多接口，就不一一列举了。

RK3399 GPIO 控制器驱动实现文件： drivers/pinctrl/pinctrl-rockchip.c ，涉及主要函数：

所有 GPIO 子系统的 API 最终都会调到 SOC 的 GPIO 控制器驱动函数。

ROCKPi 4A 单板有个40个引脚的扩展口，引用 radxa 图片，见下图。

1、进入测试目录

2、猜盯导出GPIO

在使用 GPIO2_A7 前，需要导出该引脚。方法：配置 export 后，会出现 gpio71 节点。

测试时，注意不要使用在程序中已经申请过或配置为其它功能的 GPIO 引脚。

3、配置GPIO方向

设置 GPIO2_A7 的输入/输出方向。

in ：表示输入。

out ：表示输出。

active_low ：用于中断配置中高电平或低电平有效。

edge ：用于中断配置中上升沿或下降沿有效。

4、配置GPIO输出值

在 GPIO 为输入时，通过 value 查询 GPIO 的输灶链入电平（高或低电平）。

在 GPIO 为输出时，通过 value 配置 GPIO 的输出电平（高或低电平）。

5、查看GPIO

查看已经导出的 GPIO71 。

6、取消导出

使用完 GPIO2_A7 后，需要进行释放。方法：配置 unexport 后， gpio71 节点会消失。

方法/步骤

1

安装SD Linux系统

如图所示，先后将Arduino Software 1.5.3 （Arduino IDE）和SD-Card Linux Image下载到本机，Arduino IDE在后面查找GPIO与Arduino IO 之间的映射关系时需要用到。

如图所示，将SDCard1.0.4.tar.bz2解压后出现一个“image-full-galileo”的文件夹。

在MicroSD使用前需先将其以Fat32进行格式化，然后将“image-full-galileo”文件夹下地所有文件直接拷贝到microSD卡的根目录下。

进入Galileo

将MicroSD插到Galileo中，在路由器页面的已连接设备列表中会看到设备名称为“clanton”有线连接设备，找到其IP地址，然后中

Terminal（Unix和Linux，Windows可用Putty）中通弊乱过ssh进入Galileo，“ssh

root@192.168.199.121”。

有意思的是，这个在MicroSD中运行的Linux系统开启了ssh服务，并且root账号没有设置密码兄配，可以直接进入。如上图所示，d出一对话框后输入 “yes”回车即可进入Galileo，出现下图中的 “root@clanton”说明这一步成功完成了

到这里，可能会有疑问了，Galileo板载也是有一个 *** 作系统的，microSD卡中也有一个Linux，如何保证现在进入的就是microSD卡中的系

统呢？在Terminal中输入“cat/proc/version”即可查看Linux系统版本，显示为“3.8.7-yocto-standard”，这就是前面下载的为Galileo定制的Linux *** 作系统，Yocto。

找到那个属于你的GPIO

下面就要开始这篇文章中的核心部分，也是最难的一部。找Linux GPIO 与 Arduino IO之间的映射关系！

如右图所示，在“/sys/class/gpio/”中有多大60多个GPIO，如何找出右侧GPIO与左侧Arduino IDE中对应的IO呢。

首先将0-13IO口全部设为“INPUT”输入模式

voidsetup(){//putyoursetupcodehere,torunonce:

pinMode(0,INPUT)pinMode(1,INPUT)pinMode(2,INPUT)pinMode(3,INPUT)

pinMode(4,INPUT)pinMode(5,INPUT)pinMode(6,INPUT)pinMode(7,INPUT)

pinMode(8,INPUT)pinMode(9,INPUT)pinMode(10,INPUT)

pinMode(11,INPUT)pinMode(12,INPUT)pinMode(13,INPUT)} voidloop(){

//putyourmaincodehere,torunrepeatedly: }

如图所示，左侧"pinMode(13,OUTPUT)"将13引脚变为输出模式，右侧gpio7变成out模式，因此gpio7对应的就是Arduino IO 13（pin13）

按照这种方法依次找出Arduino IO与GPIO之间如下的对应关系

GPIODigitalI/Ogpio11pin0

gpio12pin1 gpio13pin2 gpio14pin3 gpio6pin4 gpio0pin5 gpio1pin6

gpio38pin7 gpio40pin8 gpio4pin9 gpio10pin10 gpio5pin11 gpio15pin12

gpio7pin13

下面就需要来对上面找到的gpio对应关系进行验证了。“echo "out"

>/sys/class/gpio/gpio*/direction”为将gpio变为输出模式，“echo "1"

>/sys/class/gpio/gpio*/value”为将羡卜指gpio输出高电平。然后就有了下面这段python程序，这段程序依次将

pin13,pin12,pin11,pin10四个引脚的LED点亮然后关闭，但由于python程序的执行效率问题，应该所有LED同时点亮有了延时

成为流水灯，如下图所示效果。这段程序在Linux系统的任意文件夹内均可。

importos,timewhileTrue:os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio7/direction')

os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio7/value')

os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio15/direction')

os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio15/value')

os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio5/direction')

os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio5/value')

os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio10/direction')

os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio10/value') time.sleep(0.2)

os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio5/value')

os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio15/value')

os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio7/value')

os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio10/value') time.sleep(0.2)

linux系统中的设备驱动是否安装好一般检行源查几个方面： 1、系统日志。嵌入式系散仔统多是直接dmesg一下冲带汪，看有没有设备关键字相关的出错信息(通用系统可检查/var/log/messages文件)。 2、已加载的模块。检查模块加载列表中有没有相关设备的模块。

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