Nvidia Jetson Nano学习笔记--使用C语言实现GPIO控制

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嵌入式学习笔记三 C语言实现GPIO口控制

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关于实现PC机与Nano的远程通信和程序的交叉编译，有如下的教程：
1.PC与Nano远程通信
2.PC和Nano实现程序的程序编译

文章目录

• • 嵌入式学习笔记三
  • C语言实现GPIO口控制
• 前言
• 一、Linxu应用层控制GPIO
• 二、使用GPIO库实现IO口控制
• 三、Nvidia Nano的GPIO编号
• 总结

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前言

在学习完PC和Nano的通信和程序交叉编译后，开始学习使用Nano上的GPIO口，编写代码的软件是Vscode

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一、Linxu应用层控制GPIO

在Linux上的GPIO口有现成的库可以调用无需自己编写底层代码，Linux是用过sysfs方式来驱动GPIO口，GPIO设备文件在/sys/class/gpio目录下，进入到/sys/class/gpio目录下，如下图所示。

export和unexport先不介绍，关键要注意gpiochip0和gpiochip504这两个文件夹，这两个文件夹分别管理Nano上的两组GPIO口，可以认为这两个文件夹就是GPIO口的管理器。（gpiochipx 文件夹命名并不唯一）

进入gpiochip0文件夹，有如下文件。

base：表示当前改组GPIO组中的最小的编号，可以通过cat base命令来查看,可知当前该GPIO组中最小的编号为0

label：表示该组GPIO所对应的标签，也就是名字。同样可以通过cat label命令来查看。

ngpio：表示该组GPIO的数量，同样可以通过cat ngpiol命令来查看。

回到GPIO目录，开始介绍export和unexport这两个文件。

export：是用于将指定GPIO编号引脚导出，在使用该 GPIO 引脚之前,需要将其导出,导出成功之后才能使用它。注意 export 文件是只写文件,不能读取,将一个指定的编号写入到 export 文件中即可将对应的 GPIO 引脚导出。

举个例子：导出编号为216的引脚，代码如下图：

echo 216 > export

当导出成功后，会发现gpio文件夹里多个一个gpio216的文件夹,。这个文件夹就是导出来的 GPIO 引脚对应的文件夹,用于管理、控制该 GPIO 引脚。

unexpoet：是将导出的GPIO 引脚删除。当使用完 GPIO 引脚之后,我们需要将导出的引脚删除,同样该文件也是只写文件、不可读,譬如:

echo 216 > unexpoet

二、使用GPIO库实现IO口控制

打开导出的gpio216文件，在该文件夹目录下存在一些属性文件可用于控制 GPIO引脚的输入、输出以及输出的电平状态等。（需要注意的是,并不是所有 GPIO 引脚都可以成功导出,如果对应的 GPIO 已经在内核中被使用了,那便无法成功导出）

gpio216文件夹：里的文件如下图所示：

direction ：配置 GPIO 引脚为输入或输出模式。该文件可读、可写,读表示查看 GPIO 当前是输入还是输出模式,写表示将 GPIO 配置为输入或输出模式;读取或写入 *** 作可取的值为"out"(输出模式)和"in"(输入模式),如下所示:

value：在 GPIO 配置为输出模式下,向 value 文件写入"0"控制 GPIO 引脚输出低电平,写入"1"则控制 GPIO 引脚输出高电平。在输入模式下,读取 value 文件获取 GPIO 引脚当前的输入电平状态。譬如:

# 获取 GPIO 引脚的输入电平状态
	echo "in" > direction
	cat value
# 控制 GPIO 引脚输出高电平
	echo "out" > direction
	echo "1" > value
# 控制 GPIO 引脚输出低电平
	echo "out" > direction
	echo "0" > value

active_low：这个属性文件用于控制极性,可读可写,默认情况下为 0

# active_low 等于 0 时
	echo "0" > active_low
	echo "out" > direction
	echo "1" > value
 #输出高
	echo "0" > value
 #输出低
	# active_low 等于 1 时
	$ echo "1" > active_low
	$ echo "out" > direction
	$ echo "1" > value
 #输出低
	$ echo "0" > value
 #输出高

edge：控制中断的触发模式,该文件可读可写。在配置 GPIO 引脚的中断触发模式之前,需将其设置为输入模式:
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

三、Nvidia Nano的GPIO编号

光看Nano板子上的丝印是无法找到对于IO口的编号的，实际IO口所对应的编号如下图所示：
Sysfs GPIO就是IO口实际所对应的编号

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总结

总结一下在Nano上使用GPIO口的步骤:
1.进入到/sys/class/gpio 目录下。
2.导出目标IO口的 GPIO文件（假设 目标IO口编号为216，实际对应Nano上的第7号管脚）

echo 216 > expoet

3.进入所导出的gpio216文件夹。
4.如果需要该引脚输出高低电平则

//设置direction为输出模式，默认为输入模式
echo "out" > direction

//输出高电平,
echo 1 > value

//输出低电平
echo 0 > value

//active_low 级性为0，表示 1--高电平，0--低电平， 极性为1则相反

关于在Vscode上编写GPIO_应用的代码在我的下一篇文章中。