一、简介

在 /sys/class/gpio/ 目录下，包含有两个文件 export、unexport 和若干 gpiochipN 类型文件夹

• export
  用于将指定编号的引脚导出，作为GPIO使用
• unexport
  用于将导出的GPIO删除掉
• gpiochipN
  当前芯片中包含的GPIO控制器

二、输出

2.1 添加设备接口

echo 167 > export

/**
 @brief 用于将指定编号的引脚导出，作为GPIO使用
 @param pin -[in] 指定导出的引脚
 @return 1 - 成功；-1 - 失败
*/
int gpioExport(int pin)
{
    FILE *fp = fopen("/sys/class/gpio/export", "w");
    
    if(fp == NULL)
    {
        printf("Failed to open export for writing!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        fprintf(fp, "%d", pin);
    }
    
    fclose(fp);
    return 1;
}

2.2 控制设备接口

• direction
  设置输出还是输入模式
  • 设置为输入：echo “in” > direction
  • 设置为输出：echo “out” > direction
• value
  输出时，控制高低电平；输入时，获取高低电平
  • 高电平：echo 1 > value
  • 低电平：echo 0 > value
• edge
  控制中断触发模式，引脚被配置为中断后可以使用poll() 函数监听引脚
  • 非中断引脚： echo “none” > edge
  • 上升沿触发：echo “rising” > edge
  • 下降沿触发：echo “falling” > edge
  • 边沿触发：echo “both” > edge

/**
 @brief 设置输入输出模式
 @param pin -[in] 引脚
 @param pDirection -[in] 设置方向
 @return 1 - 成功；-1 - 失败
*/
int gpioDirection(int pin, char *pDirection)
{
    char path[64] = {0};
    sprintf(path, "/sys/class/gpio/gpio%d/direction", pin);
    FILE *fp = fopen(path, "w");
    
    if(fp == NULL)
    { 
        printf("Failed to open gpio direction for writing!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        fprintf(fp, "%s", pDirection);
    }
    
    fclose(fp);
    return 1;
} 

/**
 @brief 设置输出值
 @param pin -[in] 引脚
 @param pValue -[in] 输出值
 @return 1 - 成功；-1 - 失败
*/
int gpioWrite(int pin, char *pValue)
{
    char path[64] = {0};
    sprintf(path, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", pin);
    FILE *fp = fopen(path, "w");

    if(fp == NULL)
    {
        printf("Failed to open gpio value for writing!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        fprintf(fp, "%s", pValue);
    }
    
    fclose(fp);
    return 1;
}

2.3 流程

gpioExport(40);
gpioDirection(40, "out");
gpioWrite(40, "0");
gpioWrite(40, "1");

三、输入

3.1 添加设备接口

/**
 @brief 用于将指定编号的引脚导出，作为GPIO使用
 @param pin -[in] 指定导出的引脚
 @return 1 - 成功；-1 - 失败
*/
int gpioExport(int pin)
{
    FILE *fp = fopen("/sys/class/gpio/export", "w");
    
    if(fp == NULL)
    {
        printf("Failed to open export for writing!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        fprintf(fp, "%d", pin);
    }
    
    fclose(fp);
    return 1;
}

3.2 控制设备接口

• direction
  设置输出还是输入模式
  • 设置为输入：echo “in” > direction
  • 设置为输出：echo “out” > direction
• value
  输出时，控制高低电平；输入时，获取高低电平
  • 高电平：echo 1 > value
  • 低电平：echo 0 > value
• edge
  控制中断触发模式，引脚被配置为中断后可以使用poll() 函数监听引脚
  • 非中断引脚： echo “none” > edge
  • 上升沿触发：echo “rising” > edge
  • 下降沿触发：echo “falling” > edge
  • 边沿触发：echo “both” > edge

/**
 @brief 设置输入输出模式
 @param pin -[in] 引脚
 @param pDirection -[in] 设置方向
 @return 1 - 成功；-1 - 失败
*/
int gpioDirection(int pin, char *pDirection)
{
    char path[64] = {0};
    sprintf(path, "/sys/class/gpio/gpio%d/direction", pin);
    FILE *fp = fopen(path, "w");
    
    if(fp == NULL)
    { 
        printf("Failed to open gpio direction for writing!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        fprintf(fp, "%s", pDirection);
    }
    
    fclose(fp);
    return 1;
} 

/**
 @brief 读取输入值
 @param pin -[in] 引脚
 @return 0/1 - 成功；-1 - 失败
*/
static int gpioRead(int pin)
{
    char path[64] = {0};
    char valueStr[3];
    int fd;
    snprintf(path, sizeof(path), "/sys/class/gpio/gpio%d/value", pin);
    fd = open(path, O_RDONLY);
    
    if(fd < 0)
    {
        printf("Failed to open gpio value for reading!\n");
        return -1;
    }
 
    if(read(fd, valueStr, 3) < 0)
    {
        printf("Failed to read value!\n");
        return -1;
    }
 
    close(fd);
    return (atoi(valueStr));
}

3.3 流程

gpioExport(42);
gpioDirection(42, "in");
while(1)
{
    int key = gpioRead(42);
}

• 由 Leung 写于 2020 年 8 月 26 日

• 参考：Linux 用户态设置GPIO控制
　　　　linux设备驱动程序–gpio控制