Linux 如何进行 GPIO 读写操作的？

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发布于: 5 小时前

摘要：本文介绍 GPIO 的读写，介绍基本原理，以及不同读写方式的性能。

本文分享自华为云社区《Linux 基于sysfs的GPIO读写操作》，作者：一颗小树 x 。

前言

最近接触到 Linux 系统中的 GPIO 开发，这里做个小总结，也分享一下；本文会介绍 GPIO 的读写，介绍基本原理，以及不同读写方式的性能。

一、GPIO sysfs interface 基本原理

在 Linux 中，最常见的读写 GPIO 方式就是用 GPIO sysfs interface，是通过操作/sys/class/gpio 目录下的 export、unexport、gpio{N}/direction, gpio{N}/value（用实际引脚号替代{N}）等文件实现的，经常出现 shell 脚本里面。

首先声明 GPIO 口，比如 GPIO258：（这个命令需要 root 权限）

echo 258 > /sys/class/gpio/export

复制代码

然后在/sys/class/gpio，会生成一个新目录，其名字叫 gpio258

比如：GPIO258，N 对应是 258；进入其目录：cd /sys/class/gpio/gpio258

依次能看到：active_low 、device、 direction 、edge 、power 、subsystem 、uevent 、value

其中比较常用的是 value 文件，它存放 GPIO 的值；范围是：0 或 1。我们可以直接对它读写，达到读写 GPIO 的效果。

二、定义 GPIO 为输入

比如定义 GPIO258 为输入，命令如下：（这个命令需要 root 权限）

echo in > /sys/class/gpio/gpio258/direction

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三、定义 GPIO 为输出

比如定义 GPIO258 为输出，命令如下：（这个命令需要 root 权限）

echo out > /sys/class/gpio/gpio258/direction

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四、读 GPIO 的值

我们可以直接对/sys/class/gpio/gpio258 目录下的 value 文件（存放 GPIO 的值），进行读取。

可以用 cat 查看读 GPIO 的值，比如查看 GPIO258 的值：

cat /sys/class/gpio/gpio258/value

复制代码

value 只是一个文件，可以通过其他方式读取；写一个 python 程序，实现读取 GPIO 的值：

# 定义一个函数，用于读取GPIO258的值。def read_258():    with open('/sys/class/gpio/gpio258/value', 'r') as f:        io_258 = int(f.read())        print("read_258:%d"%io_258)
# 调用函数read_258()

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五、写 GPIO 的值

我们可以直接对/sys/class/gpio/gpio258 目录下的 value 文件（存放 GPIO 的值），进行写值。

可以用 ehco 写 GPIO 的值，比如写 GPIO258 的值：

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio258/value             # output logic 1 levelecho 0 > /sys/class/gpio/gpio258/value             # output logic 0 level

复制代码

写一个 python 程序，实现写 GPIO 的值：

# 定义一个函数，用于写GPIO258的值。def write_258(io_str):    with open('/sys/class/gpio/gpio258/value', 'w+') as f:        f.write(io_str)        print("write_258:%s"%(io_str))
# 调用函数write_258()

复制代码

经过测试，程序进行一次写操作，耗时 0.6ms 左右；ehco 方式就比较久了，10ms 左右。

六、小案例——设置 GPIO 为输入，并读取 IO 值

方式一：纯 shell 命令

# 设置GPIO20为输入echo 20 > /sys/class/gpio/exportecho in > /sys/class/gpio/gpio20/direction
# 读取IO值cat /sys/class/gpio/gpio20/value

复制代码

方式二：shell 命令 + Python 程序（效率更高）

# 设置GPIO20为输入echo 20 > /sys/class/gpio/exportecho in > /sys/class/gpio/gpio20/direction

复制代码

读取 IO 值：

# 定义一个函数，用于读取GPIO258的值。def read_20():    with open('/sys/class/gpio/gpio20/value', 'r') as f:        io_20 = int(f.read())        print("read_20:%d"%io_20)
# 调用函数read_20()

复制代码

七、小案例——设置 GPIO 为输出，并读写取 IO 值

方式一：纯 shell 命令

# 设置GPIO40为输出echo 40 > /sys/class/gpio/exportecho out > /sys/class/gpio/gpio40/direction
# 写IO值，高电平echo 1 > /sys/class/gpio/gpio40/value
# 写IO值，低电平echo 0 > /sys/class/gpio/gpio40/value

复制代码

方式二：shell 命令 + Python 程序（效率更高）

# 设置GPIO40为输出echo 40 > /sys/class/gpio/exportecho out > /sys/class/gpio/gpio40/direction

复制代码

读写 IO 值：

import time
def read_40():    with open('/sys/class/gpio/gpio40/value', 'r') as f:        io_40 = int(f.read())        print("read_40:%d"%io_40)
def write_40(io_str):    with open('/sys/class/gpio/gpio40/value', 'w') as f:        f.write(io_str)        print("write_40:%s"%(io_str))
start = time.time()read_40()write_40("1")read_40()end = time.time()print("读写IO的时间", end-start)

复制代码

效果：耗时 0.6ms。

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/6233a449a48cf3d5c00dd4e43】。文章转载请联系作者。

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Linux 如何进行 GPIO 读写操作的？

前言

一、GPIO sysfs interface 基本原理

二、定义 GPIO 为输入

三、定义 GPIO 为输出

四、读 GPIO 的值

五、写 GPIO 的值

六、小案例——设置 GPIO 为输入，并读取 IO 值

方式一： 纯 shell 命令

方式二：shell 命令 + Python 程序（效率更高）

七、小案例——设置 GPIO 为输出，并读写取 IO 值

方式一： 纯 shell 命令

方式二：shell 命令 + Python 程序（效率更高）

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方式一：纯 shell 命令

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