2024年1月24日发(作者：)

基于rk3568的linux驱动开发——gpio知识点

基于rk3568的Linux驱动开发——GPIO知识点

一、引言

GPIO（General Purpose Input/Output）通用输入/输出，是现代计算机系统中的一种常用接口，它可以根据需要配置为输入或输出。通过GPIO接口，我们可以与各种外设进行通信，如LED灯、按键、传感器等。在基于Linux系统的嵌入式设备上开发驱动程序时，熟悉GPIO的使用是非常重要的一环。本文将以RK3568芯片为例，详细介绍GPIO的相关知识点和在Linux驱动开发中的应用。

二、GPIO概述

GPIO是系统中的一个基本的硬件资源，它可以通过软件的方式对其进行配置和控制。在嵌入式设备中，通常将一部分GPIO引脚连接到外部可编程电路，以实现与外部设备的交互。在Linux中，GPIO是以字符设备的形式存在，对应的设备驱动为"gpiolib"。

三、GPIO的驱动开发流程

1. 导入头文件

在驱动程序中，首先需要导入与GPIO相关的头文件。对于基于RK3568芯片的开发，需要导入头文件"gpiolib.h"。

2. 分配GPIO资源

在驱动程序中，需要使用到GPIO资源，如GPIO所在的GPIO Bank和GPIO Index等。在RK3568芯片中，GPIO资源的分配是通过设备树（Device Tree）来进行的。在设备树文件中，可以定义GPIO Bank和GPIO Index等信息，以及对应的GPIO方向（输入或输出）、电平（高电平或低电平）等属性。在驱动程序中，可以通过设备树接口（Device Tree

API）来获取这些GPIO资源。

3. GPIO的配置与控制

在驱动程序中，首先要进行GPIO的初始化与配置。可以通过函数"gpiod_get()"来打开指定的GPIO，并判断其是否有效。如果成功打开GPIO，则可以使用函数"gpiod_direction_output()"或"gpiod_direction_input()"来设置GPIO的方向，分别作为输出或输入。接下来，可以使用函数"gpiod_set_value()"来设置GPIO的电平，分别为高电平或低电平。另外，还可以使用函数"gpiod_get_value()"来获取GPIO的当前电平。

4. GPIO中断处理

在一些场景下，需要通过GPIO的中断功能来进行外部设备的响应。在驱动程序中，可以通过函数"gpiod_to_irq()"来获取与指定GPIO相关的中断号。接着，可以使用函数"request_irq()"来注册相应的中断处理函数。在中断处理函数中，可以执行相应的操作，如读取传感器数据、控制外设等。

四、GPIO API介绍

1. gpiod_get()

函数原型：struct gpio_desc *gpiod_get(struct device *dev, const char

*con_id, unsigned int flags)

函数说明：根据设备描述符dev和GPIO控制器ID字符串con_id，获取指定的GPIO描述符。

参数说明：

- dev：指向设备描述符的指针。

- con_id：指定的GPIO控制器ID字符串。

- flags：获取GPIO描述符的标志位，如GPIOD_OUT、GPIOD_IN等。

返回值：成功返回GPIO描述符的指针，失败返回NULL。

2. gpiod_direction_output()

函数原型：int gpiod_direction_output(struct gpio_desc *desc, int

value)

函数说明：将GPIO描述符所指向的GPIO配置为输出，并设置初始电平值为value。

参数说明：

- desc：指向GPIO描述符的指针。

- value：初始电平值，0表示低电平，1表示高电平。

返回值：成功返回0，失败返回负数错误代码。

3. gpiod_direction_input()

函数原型：int gpiod_direction_input(struct gpio_desc *desc)

函数说明：将GPIO描述符所指向的GPIO配置为输入。

参数说明：

- desc：指向GPIO描述符的指针。

返回值：成功返回0，失败返回负数错误代码。

4. gpiod_set_value()

函数原型：void gpiod_set_value(struct gpio_desc *desc, int value)

函数说明：设置GPIO描述符所指向的GPIO的电平值为value。

参数说明：

- desc：指向GPIO描述符的指针。

- value：要设置的电平值，0表示低电平，1表示高电平。

返回值：无。

5. gpiod_get_value()

函数原型：int gpiod_get_value(struct gpio_desc *desc)

函数说明：获取GPIO描述符所指向的GPIO的电平值。

参数说明：

- desc：指向GPIO描述符的指针。

返回值：返回GPIO的电平值，0表示低电平，1表示高电平。

6. gpiod_to_irq()

函数原型：int gpiod_to_irq(const struct gpio_desc *desc)

函数说明：获取与GPIO描述符所指向的GPIO相关的中断号。

参数说明：

- desc：指向GPIO描述符的指针。

返回值：返回中断号。

7. request_irq()

函数原型：int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,

unsigned long flags, const char *name, void *dev)

函数说明：注册中断处理函数和中断号。

参数说明：

- irq：中断号。

- handler：中断处理函数。

- flags：中断属性。

- name：中断名称。

- dev：设备指针。

返回值：成功返回0，失败返回负数错误代码。

五、结语

本文以RK3568芯片为例，详细介绍了GPIO的相关知识点和在Linux驱动开发中的应用。通过以上介绍，我们可以了解到GPIO是嵌入式设备中重要的一部分，通过GPIO可以实现与外部设备的通信。同时，我们还介绍了GPIO在Linux驱动开发中的基本流程和常用API，如GPIO资源的分配、配置与控制，以及GPIO中断的处理等。希望通过本文的介绍，读者能更好地理解和应用GPIO，在嵌入式设备的Linux驱动开发中发挥其

作用。