Linux下控制GPIO的三种方法，Linux下GPIO控制的三种方法详解

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在Linux系统下，控制GPIO（General Purpose Input/Output）主要可以通过三种方法实现。可以通过sysfs文件系统接口进行GPIO控制，适用于简单直接的GPIO操作。利用Linux提供的字符设备驱动接口进行GPIO控制，适用于更复杂的场景。通过Linux提供的sysfs和sysfs-gpio接口进行编程控制GPIO，这种方式提供了更灵活的控制方式。这三种方法各具特点，为Linux下的GPIO控制提供了丰富的选择。

应用空间控制GPIO

简介

在Linux系统中，/sys/class/gpio/目录下有一个用于控制GPIO的接口，通过向该接口写入相应的命令，可以在用户空间控制GPIO的操作，如方向（输入或输出模式）和状态（读取或设置）。

目录说明

/sys/class/gpio/export文件用于通知系统需要控制的GPIO引脚编号。

/sys/class/gpio/unexport文件用于通知系统取消导出已控制的GPIO引脚。

Linux下控制GPIO的三种方法，Linux下GPIO控制的三种方法详解第1张

/sys/class/gpio/gpioX/目录（其中X代表具体的引脚编号）包含用于控制GPIO的方向和状态的文件。

/sys/class/gpio/gpiochipX目录保存系统中GPIO寄存器的信息。

操作流程

如果你发现/sys/class/gpio/下没有gpioX目录，可能是因为该GPIO引脚尚未被导出供用户态使用，你可以按照以下步骤操作：

Linux下控制GPIO的三种方法，Linux下GPIO控制的三种方法详解第2张

1、通过执行echo [GPIO_Number] > /sys/class/gpio/export 导出GPIO引脚，将GPIO_Number替换为你想操作的GPIO编号。

2、检查/sys/class/gpio/gpio[GPIO_Number]（将GPIO_Number替换为你想操作的GPIO编号）目录下是否有direction和value文件。

GPIO映射和换算

要确定物理GPIO口和GPIO编号之间的映射关系，你可能需要查看内核源代码或硬件抽象层（HAL）的源代码，在某些情况下，硬件设计师会提供一个文档，列出各个GPIO口的物理编号和它们的功能，通过这个文档，你可以确定在应用程序中需要使用的GPIO口以及相应的GPIO编号。

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操作GPIO

以操作GPIO8_A6作为高电平输出为例，你需要进行以下三个操作：

换算对应的GPIO编号

通过/sys/kernel/debug/gpio查询信息，换算出GPIO8_A6对应的GPIO编号，假设查询结果显示GPIO8从编号248开始，那么GPIO8_A6的编号就是248 + 6 = 254，接下来可以导出这个GPIO。

设置成输出模式

通过执行命令echo out > /sys/class/gpio/gpio254/direction 将GPIO254设置成输出模式。

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输出高电平

执行命令echo 1 > /sys/class/gpio/gpio254/value 输出高电平。

这种方式虽然可以在应用空间控制GPIO，但一般不推荐采用，为了保障GPIO使用的安全性，通常不建议在应用层暴露gpio节点，更推荐的方式是在内核空间控制GPIO，可以通过调用gpiolib接口或者ioremap来控制，这些方法可以提高程序的稳定性和安全性，关于内核空间控制GPIO的详细操作，建议查阅相关内核文档和驱动代码。