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本文以飛凌嵌入式OKMX6Q/DL-C開(kāi)發(fā)板為基礎(chǔ)講解，操作系統(tǒng)為Linux3.0.35，其它品牌產(chǎn)品請(qǐng)參考使用，本文主要介紹了iMX6Q開(kāi)發(fā)板GPIO的操作，寫(xiě)本文章主要是記錄日?？蛻?hù)經(jīng)常問(wèn)到的一些問(wèn)題，為客戶(hù)提供一些解決思路，希望可以協(xié)助客戶(hù)加速產(chǎn)品的研發(fā)速度，由于水平有限，在服務(wù)過(guò)程中所提供的任何資料和信息，都僅供參考。
一、通用GPIO的使用
在嵌入式系統(tǒng)中對(duì)GPIO的操作是最基本的操作。在Linux中有一個(gè)通用的GPIO操作接口。在imx6Q開(kāi)發(fā)板文件系統(tǒng)中會(huì)有一個(gè)控制GPIO的目錄：/sys/class/gpio；Linux-3.0.35內(nèi)核中Documention文件夾下邊有g(shù)pio.txt文檔可以參考。
?
root@freescale /sys/class/gpio$ ls export ? ? ? gpiochip0 ? ?gpiochip160 ?gpiochip32 ? gpiochip96 gpiochip128 ? gpiochip192 ? gpiochip64 ? ?unexport
?
?
?
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名稱(chēng) |
描述 |
|---|---|
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export |
導(dǎo)出GPIO操作接口 |
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unexport |
撤銷(xiāo)GPIO操作接口的導(dǎo)出 |
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gpiochip0 |
GPIO1組 |
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gpiochip32 |
GPIO2組 |
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gpiochip64 |
GPIO3組 |
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gpiochip96 |
GPIO4組 |
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gpiochip128 |
GPIO5組 |
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gpiochip160 |
GPIO6組 |
|
gpiochip192 |
GPIO7組 |
?其中，export和unexport為GPIO子系統(tǒng)的屬性文件，其余七個(gè)文件則為符號(hào)鏈接（gpiochip0，gpiochip32，gpiochip64，gpiochip96，gpiochip128，gpiochip160，gpiochip192），分別指向各自對(duì)應(yīng)的GPIO組。以gpiochip0為例，此目錄下的文件有：
?
root@freescale /sys/class/gpio/gpiochip0$ ls base ? ? ? label ? ? ?ngpio ? ? ?power ? ? ?subsystem ?uevent
?
?
?
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名稱(chēng) |
描述 |
|---|---|
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base |
GPIO組的初始編號(hào) |
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label |
GPIO組標(biāo)簽 |
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ngpio |
該組的GPIO總數(shù) |
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power |
設(shè)備供電方面的相關(guān)信息 |
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subsystem |
符號(hào)鏈接，指向父目錄 |
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uevent |
內(nèi)核與udev(自動(dòng)設(shè)備發(fā)現(xiàn)程序)之間的通信接口 |
?
當(dāng)我們操作某個(gè)GPIO之前，需要先向export文件寫(xiě)入該GPIO編號(hào)以導(dǎo)出它的設(shè)備目錄。GPIO編號(hào)的計(jì)算公式如下所示：
???????????GPIO編號(hào)=（BANK-1）*32+N
?在公式中BANK為GPIO引腳所在的GPIO組編號(hào)，N則為引腳在該個(gè)BANK中的序號(hào)。以GPIO7-IO03?為例，其BANK值為7，N值為3，因此排列序號(hào)為(7-1)*32+3=195。
下面介紹該目錄下的一些操作的用法。
1、GPIO編號(hào)導(dǎo)出
文件系統(tǒng)中/sys/class/gpio/export文件用于通知系統(tǒng)需要導(dǎo)出要控制的GPIO的編號(hào)：echo 195 >/sys/class/gpio/export
命令成功后生成/sys/class/gpio/gpio195目錄。如果沒(méi)有出現(xiàn)相應(yīng)的目錄，說(shuō)明此引腳不可導(dǎo)出，一般這種情況是驅(qū)動(dòng)中pinmux功能配置不正確，或者配置了多種pinmux功能引起沖突導(dǎo)致。
2、取消GPIO編號(hào)導(dǎo)出
文件系統(tǒng)中/sys/class/gpio/unexport文件 用于通知系統(tǒng)取消GPIO編號(hào)導(dǎo)出：echo 195 ?> /sys/class/gpio/unexport
3、 配置GPIO的輸入輸出方向
echo out >/sys/class/gpio/gpio195/direction
direction可接收的參數(shù)：in，out，high，low；其中high，low設(shè)置方向?yàn)檩敵霾alue值設(shè)置為相應(yīng)的1/0。
4、查看GPIO的輸入輸出方向：cat /sys/class/gpio/gpio195/?direction
5、配置GPIO的高低電平（值為1/0）
當(dāng)gpio配置為輸出模式時(shí)，可以通過(guò)設(shè)置value值設(shè)置gpio的高低電平。
echo 1?>/sys/class/gpio/value
6、 查看GPIO的輸出值cat /sys/class/gpio/gpio195/value
二、修改Pinmux配置
驅(qū)動(dòng)中的主要位置：linux3.0.35/drivers/gpio/gpiolib.c
修改文件arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_sabresd.h，在其中增加該引腳對(duì)應(yīng)的gpio配置，該引腳如果有其他復(fù)用配置，需要將其他復(fù)用配置去掉，只保留一種pinmux配置。內(nèi)核中引腳功能定義在arch/arm/plat-mxc/include/mach/iomux-mx6q.h文件中，該文件對(duì)每個(gè)引腳的復(fù)用功能進(jìn)行了定義，有興趣的可以自己看一下。
以釋放原SD卡功能占用的部分引腳為例：
修改文件arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_c_sabresd.h，在其中增加如下定義：
?
/*GPIO*/3 ? ? ? MX6Q_PAD_SD3_CLK__GPIO_7_3, ? ? ? MX6Q_PAD_SD3_CMD__GPIO_7_2, ? ? ? MX6Q_PAD_SD3_DAT2__GPIO_7_6, ? ? ? MX6Q_PAD_SD3_DAT3__GPIO_7_7, ? ? ? MX6Q_PAD_SD3_DAT4__GPIO_7_1, ? ? ? MX6Q_PAD_SD3_DAT5__GPIO_7_0, ? ? ? MX6Q_PAD_SD3_DAT6__GPIO_6_18, ? ? ? MX6Q_PAD_SD3_DAT7__GPIO_6_17, ? ? ? MX6Q_PAD_NANDF_D1__GPIO_2_1, ? ? ? MX6Q_PAD_NANDF_D0__GPIO_2_0,
?
將原來(lái)的SD卡的功能注釋掉
?
/* USDHC3 */ /* ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_CLK__USDHC3_CLK_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_CMD__USDHC3_CMD_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_DAT0__USDHC3_DAT0_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_DAT1__USDHC3_DAT1_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_DAT2__USDHC3_DAT2_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_DAT3__USDHC3_DAT3_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_DAT4__USDHC3_DAT4_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_DAT5__USDHC3_DAT5_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_DAT6__USDHC3_DAT6_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_SD3_DAT7__USDHC3_DAT7_50MHZ, ? ? ? ?MX6Q_PAD_NANDF_D0__GPIO_2_0, ? ? ? ? ? ? ? ? ?MX6Q_PAD_NANDF_D1__GPIO_2_1, ? ? ? ? ? ?*/
?
?
修改前：
?
修改后：
?
修改完成后重新編譯內(nèi)核，并將鏡像燒寫(xiě)到iMX6Q開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行測(cè)試。
測(cè)試
echo 195?> /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio195/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio195/value
cat /sys/class/gpio/gpio195/value
?
三、Datasheet查看gpio
1、GPIO地址
IMX6DQRM.pdf手冊(cè)中的第28章描述的是gpio相關(guān)的內(nèi)容。
手冊(cè)第二章Memory Maps內(nèi)存映射大概在215頁(yè)，有關(guān)于GPIO組的映射地址：
?
2、GPIO寄存器
數(shù)據(jù)手冊(cè)第28章中第1429頁(yè)描述的是GPIO控制的8個(gè)32位寄存器。
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寄存器 |
描述 |
|---|---|
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GPIOx_DR |
數(shù)據(jù)寄存器，當(dāng)GPIO為輸出時(shí)，可以通過(guò)寫(xiě)DR寄存器來(lái)驅(qū)動(dòng)gpio引腳 |
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GPIOx_GDIR |
控制GPIO引腳方向 |
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GPIOx_PSR |
當(dāng)GPIO為輸入時(shí)，從PSR寄存器讀取數(shù)據(jù) |
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GPIOx_ICR1 |
配置GPIO中斷的觸發(fā)方式，高低電平出發(fā)還是沿觸發(fā) |
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GPIOx_ICR2 |
配置GPIO中斷的觸發(fā)方式，高低電平出發(fā)還是沿觸發(fā) |
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GPIOx_IMR |
中斷屏蔽寄存器 |
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GPIOx_ISR |
中斷狀態(tài)寄存器 |
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GPIOx_EDGR_SEL |
設(shè)置邊沿觸發(fā)方式 |
3、引腳復(fù)用
iMX6Q數(shù)據(jù)手冊(cè)36章IOMUX Controller這一章節(jié)有興趣的也可以詳細(xì)看一下或者從網(wǎng)絡(luò)上找一些相關(guān)資料了解，此處不做詳述
該章節(jié)主要描述引腳的復(fù)用配置以及一些功能的配置等，內(nèi)核代碼中關(guān)于這一塊的配置在linux-3.0.35/arch/arm/plat-mxc/include/mach/iomux-mx6q.h文件中。該文件中的具體配置有興趣的可以自己看一下，一般這塊恩智浦NXP官方是默認(rèn)配置好的，配置項(xiàng)的具體含義也可以從網(wǎng)上搜搜，并結(jié)合iomux-mx6q.h文件自己看看。
4、參數(shù)查找配置方法
手冊(cè)第四章查找EIM_A22，可以看到需要ALT Mode是ALT5,而且Pad Settings需要配置的參數(shù)有PKE – ENABLED，?對(duì)應(yīng)的Pad Registers為[SW_PAD_CTL_PAD_EIM_ADDR22]。
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手冊(cè)繼續(xù)搜索[SW_PAD_CTL_PAD_EIM_ADDR22]?寄存器，?可以看到寄存器的具體配置和具體的偏移地址以及上拉的配置。
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手冊(cè)尋找對(duì)應(yīng)的MUX Control Registers [IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_EIM_ADDR22]?？梢钥吹骄唧w的配置模式ALT5模式的配置值為0x05UL。
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附錄：常見(jiàn)GPIO調(diào)試問(wèn)題處理參考
常見(jiàn)GPIO調(diào)試問(wèn)題處理參考：
?1．如果在GPIO導(dǎo)出時(shí)出現(xiàn)Device or resource busy的情況
??????一般都是該引腳在內(nèi)核中配置為其他功能，需要仔細(xì)檢查內(nèi)核中引腳配置，不要被其他功能占用。
2．GPIO能夠?qū)С?，但是使用的時(shí)候各種功能都不正常的情況
?????這種情況一般也是引腳在內(nèi)核中配置為其他功能，需要仔細(xì)檢查內(nèi)核中引腳配置，不要被其他功能占用（一般被串口占用會(huì)有這種情況）；
????還有就是檢查硬件電路，看硬件上有沒(méi)有上拉下拉這樣的硬件控制。
?
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論