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、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、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。

1.gpio_set_value(unsigned gpio, int value)用来设置gpio寄存器的值2.gpio_direction_output(unsigned gpio, int value)用来设置gpio为输出功能，同时设置gpio输出的值。 一般来说，设置一个GPIO口为输出，先执行一次gpio_direction_output，然后接下来只需执行gpio_set_value就行了。 3.gpio_direction_input(unsigned gpio)用来设置gpio为输入功能 4.gpio_get_value(unsigned gpio)用来获取gpio口的输入的值 5.在使用gpio口之前，先用gpio_request（unsigned gpio, const char* label）申请gpio口的使用，若申请成功，则说明该gpio口未被使用。 6.在使用完gpio口之后，用gpio_free(unsigned gpio)释放gpio口。 7.如何获取gpio口呢，可以查看内核中对应版型的相关文件，也可以自己进行计算，比如GPIOA1的gpio为1，GPIOB2为34。 8.gpio口的通用函数接口定义在gpiolib.c文件中，声明则在gpio.h中。9 Linux上使用的C编译器是GNU C编译器10 内联函数是使用inline关键字声明的函数，也成内嵌函数，它主要的作用是解决程序的运行效率。使用内联函数的时候要注意： 1.递归函数不能定义为内联函数 2.内联函数一般适合于不存在while和switch等复杂的结构且只有1~5条语句的小函数上，否则编译系统将该函数视为普通函数。 3.内联函数只能先定义后使用，否则编译系统也会把它认为是普通函数。 4.对内联函数不能进行异常的接口声明。

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