基于Linux系統(tǒng)實現(xiàn)DragonBoard 410c GPIO的控制

一、 DragonBoard 410c GPIO口分布情況及測試硬件連線

如圖1所示，在 DragonBoard 410c 開發(fā)板上，其GPIO口通過接口進(jìn)行了預(yù)留，用戶在開發(fā)測試過程中可以方便的通過排針或者排線接入到 DragonBoard 410c 的GPIO口，實現(xiàn)與外設(shè)的連接，對外設(shè)進(jìn)行控制，同時也可以通過下載 DragonBoard 410c GPIO PDF和使用說明文檔查看其GPIO詳細(xì)信息，在410c資料包中的SchemaTIcas_DragonBoard.pdf文件中對410c板子的GPIO口設(shè)計有詳細(xì)的說明，如下圖1給出了開發(fā)板的GPIO硬件接口J8的詳細(xì)設(shè)計，通過該圖可以知道整個410c開發(fā)板的GPIO外部接口連接情況。

圖1 DragonBoard 410c外部GPIO口引出接口J8的連接原理圖

根據(jù)上述原理圖，可以在板子上用杜邦線連接，本文在測試過程中選取的是GPIO_36和GPIO_12兩個GPIO口作為控制，其中GPIO12控制LED燈，GPIO_36用于接收按鍵信號，檢測開關(guān)是否被按下，開關(guān)每次按下LED燈狀態(tài)改變一次，整個控制電路硬件連接如圖2所示。

圖2 DragonBoard 410c按鍵控制LED燈硬件連接示意圖

二、程序設(shè)計

1）在linux環(huán)境下用vim編輯器建立工程程序文件key_led_test.c，該文件是測試工程的主文件，起命令如下：

mkdir key_led_test

vim key_led_test.c

通過GPIO口控制LED和檢測按鍵信號的基本原理如下：

首先需要對使用的GPIO口進(jìn)行導(dǎo)入，完成導(dǎo)入后的GPIO口才可以進(jìn)讀寫，起導(dǎo)入GPIO口的函數(shù)機代碼如下：

int Export_GPIO（int gpio） {

int fd;

char buf［MAX_BUF］;

sprintf（buf， “%d”， gpio）;

fd = open（“/sys/class/gpio/export”， O_WRONLY）;

if（fd 0）

return -1;

write（fd， buf， strlen（buf））;

close（fd）; return 0; }

}

然后對GPIO口進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)，其中讀寫的實現(xiàn)函數(shù)及代碼如下：

int Write_GPIO（int gpio， int value） {

int fd; char buf［MAX_BUF］; //Set the direcTIon of the GPIO to output

sprintf（buf， “/sys/class/gpio/gpio%d/direcTIon”， gpio）;

fd = open（buf， O_WRONLY）; if（fd0）

return -1;

write（fd， “out”， 3）;// Set out direcTIon

close（fd）;

sprintf（buf， “/sys/class/gpio/gpio%d/value”， gpio）;

fd = open（buf， O_WRONLY）;

if（fd0）

return -1; // Write the GPIO value

sprintf（buf， “%d”， value）;

write（fd， buf， strlen（buf））;

close（fd）; return 0;

}

int Read_GPIO（int gpio， int *value） {

int fd; char val;

char buf［MAX_BUF］;

sprintf（buf， “/sys/class/gpio/gpio%d/value”， gpio）;

fd = open（buf， O_RDONLY）;

if（fd0）

return -1;

// Read the GPIO value

read（fd， val， 1）;

*value = atoi（val）;

close（fd）; return 0;

}

最后，完成GPIO的讀寫操作后，需要導(dǎo)出GPIO口，起實現(xiàn)函數(shù)及代碼如下：

int UnExport_GPIO（int gpio） {

int fd; char buf［MAX_BUF］;

sprintf（buf， “%d”， gpio）;

fd = open（“/sys/class/gpio/unexport”， O_WRONLY）;

if（fd 0）

return -1;

write（fd， buf， strlen（buf））;

close（fd）; return 0;

}

以上就是操作GPIO口的核心函數(shù)及實現(xiàn)過程，接著利用這些核心函數(shù)的調(diào)用和設(shè)計簡單的邏輯就可以完成對連接410c板子上的按鍵進(jìn)行檢測同事控制LED等的狀態(tài)，其中按鍵檢測的實現(xiàn)函數(shù)如下：

int get_key_status（int Key）{

int tmp=1;

int time=0;

Write_GPIO（Key， 1） ;

do{

delay_ms（10）;

if（Read_GPIO（Key， tmp）==0）{

time++;

}

else return -1;

if（time>=100）{

break; //按下時間超過1s，表示完成一次按動作，退出檢測。

}

}while（！tmp）

if（time>=50）{ //大于0.5s認(rèn)為按鍵按下，不是干擾或者誤按

return KEY_DOWN;

}

else return KEY_UP;

}

完成按鍵檢測后，就可以根據(jù)按鍵來實現(xiàn)對LED的控制，其中LED的控制是通過輸出高電平來點亮LED，輸出低電平來熄滅LED，其實現(xiàn)函數(shù)如下：

int set_led_status（int Led，int status）{

if（Write_GPIO（led， status）==0）{

return 0;

}

else return -1;

}

基于對GPIO的讀寫函數(shù)完成上述KEY的狀態(tài)讀取和LED的狀態(tài)控制函數(shù)后，就可以利用這兩個函數(shù)方便的構(gòu)建按鍵控制LED的程序，其中.c中的部分核心代碼如下：

#include

#include

#include

#include

#include

#define MAX_BUF 10

#define GPIO_A 36

#define GPIO_B 12

#define KEY_DOWN 1;

#define KEY_UP 0;

#define LED_LIGHT;

#define LED_EXTING;

int Export_GPIO（int gpio）;

int UnExport_GPIO（int gpio）;

int Write_GPIO（int gpio， int value）;

int Read_GPIO（int gpio， int *value）;

int get_key_status（int Key）;

int set_led_status（int Led，int status）;

int main（void） {

int KeyStatus=KEY_UP;

int LedStatus=LED_EXTING;

ret = Export_GPIO（GPIO_A）;

if（ret ！= 0）

printf（“Error exporting GPIO_%d”， GPIO_A）;

ret = Export_GPIO（GPIO_B）;

if（ret ！= 0）

printf（“Error exporting GPIO_%d”， GPIO_B）;

printf（“you can press key to change LED statusn”）;

while（1） {

KeyStatus=get_key_status（GPIO_A）;

if（keyStatus！=-1） LedStatus=KeyStatus;

else{

printf（“get_key_status erro！n”）;

return -1;

if（-1== set_led_status（GPIO_B， LedStatus）） {

printf（“set_led_status erro！n”）;

return -1;

}

}

ret = UnExport_GPIO（GPIO_A）;

if（ret ！= 0）

printf（“Error UnExporting GPIO_%d”， GPIO_A）;

ret = UnExport_GPIO（GPIO_B）;

if（ret ！= 0）

printf（“Error UnExporting GPIO_%d”， GPIO_B）; return 0;

}

以上就是整個利用410c開發(fā)板在linux操作系統(tǒng)環(huán)境下實現(xiàn)對GPIO的操作，通過GPIO口讀取按鍵信息實現(xiàn)對LED的控制。

三、程序編譯和運行

在linux環(huán)境下，可以通過arm-linux-gcc交叉編譯工具來編譯平臺的程序，生成可執(zhí)行的程序文件，然后下載到開發(fā)板上運行，其中編譯命令參考如下：

arm-linux-gcc -o key_led_test key_led_test.c

完成編譯后生成key_led_test文件，執(zhí)行下面命令改變其權(quán)限，使得其成為可執(zhí)行文件：

chmod 777 key_led_test

最后執(zhí)行key_led_test即可在板子上通過按按鍵控制LED燈。