T31开发笔记：GPIO控制

若该文为原创文章，转载请注明原文出处

记录T31 GPIO控制过程, 此方法也适用海思等芯片。

一、硬件和开发环境

1、硬件：T31X+SC5235 

2、开发环境： ubuntu16.04-64bit

3、编译器：mips-gcc540-glibc222-32bit-r3.3.0.tar.gz

注：板子和和WIFI模块是某淘上淘的，使用的是RTL8188，使用的是USB接口，uboot和内核是自己裁剪移植的，内核默认自带WIFI驱动，所以不用移植可以直接使用。

二、GPIO

GPIO具有输入输出，复用的功能。ISVP使用Linux标准的GPIOLIB接口。GPIOLIB提供了统一的GPIO申请/释放/设置/获取接口。

如果是User  space 需要操作GPIO，有两种 方法可以选择：

A. 通过sysfs GPIO 接口进行操作

B. 应用程序调用相关的驱动，驱动中实现GPIO的设置

个人使用的是A方法sysfs GPIO，只记录sysfs GPIO的操作过程。

三、sysfs GPIO

1、内核选项

执行make menuconfig命令

Device Drivers --->
 -*- GPIO Support --->
 [*] /sys/class/gpio/... (sysfs interface)

一般情况下，内核默认配置。

2、sysfs GPIO的申请与释放

申请GPIO

$ cd /sys/class/gpio
$ echo [gpio_num] > export #申请 GPIO

释放GPIO

$ cd /sys/class/gpio
$ echo [gpio_num] > unexport #释放 GPIO

注：gpio_num即GPIO号，计算公式为：

PA(n) = 0*32 + n

PB(n) = 1*32 + n

...

3、设置输入/输出方式

申请后会在/sys/class/gpio目录下生成  gpioN目录，进入其目录，

$ echo out > direction #设置 PB10 为输出模式
$ echo in > direction #设置 PB10 为输入模式

4、设置电平和读取电平

设置电平

在gpioN目录下有active_low节点，直接操作就可以 

$ echo 0 > active_low #value 是 0,表示低电平。value 是 1,表示高电平
$ echo 1 > active_low #value 是 1,表示低电平。value 是 0,表示高电平

读取电平 

在gpioN目录下有value节点。

$ cat value #读取电平（输入模式）
$ echo 0 > value #设置电平（输出模式）

四、程序

此程序只是一个架构，需要根据实际情况修改GPIO, 只作参考。

涉及函数：
gpio_read()；
gpio_write();
gpio_devmem();
gpio_init();
gpio_deInit();

源码：

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
 
#include "gpio.h"
 
static int g_gpio_state = 0;
pthread_mutex_t g_gpio_mutex;
 
/* GPIO结构体定义 */
struct __gpio_t
{
	int pins_name;
	int addr;
	int bit_mask;
	int value;
	int direction;
};
 
static struct __gpio_t gpio[1] =
{
    {0,   0x99000050, 0x3, 	0x0,	 GPIO_DIRECTION_OUTPUT}, // 0
};
 
int gpio_init()
{
	qgpio_deInit();
    pthread_mutex_init(&g_gpio_mutex, NULL);
 
    pthread_mutex_lock(&g_gpio_mutex);
    g_gpio_state = 1;
 
 
    sprintf(cmd, "devmem 0x%x", gpio[0].addr);
    if (gpio_devmem(cmd, &num) != 0)
	{
		printf("i(%d) qh_gpio_devmem() error!\n", i);
		continue;
	}
	num &= (~(gpio[0].bit_mask));
	num |= gpio[0].value;
		
	sprintf(cmd, "devmem 0x%x 32 0x%x", gpio[0].addr, num);
	system(cmd);
		
    pin_num = 0;
    sprintf(cmd, "echo %d > /sys/class/gpio/export", pin_num);  /* 申请GPIO */
    system(cmd);
 
    if (gpio[0].direction == GPIO_DIRECTION_OUTPUT)  /* 设置为输出模式 */
    {
        sprintf(cmd,"echo out > /sys/class/gpio/gpio%d/direction", pin_num);
        system(cmd);
    }
    else if (gpio[0].direction == GPIO_DIRECTION_INPUT)  /* 设置为输入模式 */
    {
        sprintf(cmd,"echo in > /sys/class/gpio/gpio%d/direction", pin_num);
        system(cmd);
    }
 
 
    pthread_mutex_unlock(&g_gpio_mutex);
 
    /* IO初始化 */
 
	
	return 0;
}
 
int qh_gpio_deInit(void)
{
	if (g_gpio_state)
	{
	    pthread_mutex_destroy(&g_gpio_mutex);
		g_gpio_state = 0;		
	}
 
    return 0;
}
 
int gpio_read(int pins_name, char *value)
{    
    char open_cmd[50];
    memset(open_cmd, 0, sizeof(open_cmd));
    sprintf(open_cmd, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", pins_name);
    
    pthread_mutex_lock(&g_gpio_mutex); 
    FILE* fp = fopen(open_cmd, "r");
    if (fp == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "open /sys/class/gpio/gpio/value error\n");        
        pthread_mutex_unlock(&g_gpio_mutex);
		return -1;
    }
    char level = -1;
    int size = fread(&level, 1, 1, fp);
    if (size < 1)
    {
        fprintf(stderr, "fread error\n"); 
		fclose(fp);
		pthread_mutex_unlock(&g_gpio_mutex);
		return -1;
    }    
    *value = level;
    fclose(fp);
    pthread_mutex_unlock(&g_gpio_mutex);
    return 0;
}
 
int gpio_write(int pins_name,char value)
{
    char open_cmd[50];
    char buf[8];    
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    sprintf(buf, "%d", value);
    memset(open_cmd, 0, sizeof(open_cmd));
    sprintf(open_cmd, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", pins_name);
 
    pthread_mutex_lock(&g_gpio_mutex);    
   
    int fd = open(open_cmd, O_RDWR);
    if (fd < 0)
    {
        fprintf(stderr, "open /sys/class/gpio/gpio/value error\n");                
        pthread_mutex_unlock(&g_gpio_mutex);
		return -1;
    }
    int size = write(fd, buf, 1);
    if (size < 1)
    {
        fprintf(stderr, "write error\n"); 
        close(fd);
		pthread_mutex_unlock(&g_gpio_mutex);
		return -1;
    } 
    close(fd);
    pthread_mutex_unlock(&g_gpio_mutex);
    return 0;
}
 
int gpio_devmem(char* str_cmd, int* value)
{
    FILE* p_file = NULL;
    char buf[12] = {0};
    int tmp = 0;
    if (str_cmd == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "str_cmd is NULL\n");
        return -1;
    }
    if((p_file = popen(str_cmd, "r")) == NULL)
    {
        printf("popen() error!\n");
        pclose(p_file);
        return -1;
    }
    if (fgets(buf, 12, p_file) == NULL)
    {
        printf("fgets() error!\n");
        pclose(p_file);
        return -1;    
    }
    tmp = strtol(buf, NULL, 16);
    *value = tmp;
    pclose(p_file);
    return 0;
}

程序只是一个思路，并未测试。代码有在T31X测试过，需要修改GPIO的相关参数，个人原因不公布，使时时需要把初始化相关的参数修改成所使用的GPIO相关参数。

五、总结

1、system函数使用，在嵌入式中很常用到。

2、pthread_mutex_t的使用。

如有侵权，请及时联系博主删除，VX：18750903063