三种方式控制NanoPi2的GPIO

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首先奉上PDF资料，万变不离其宗，掌握核心科技才是最重要的：

SEC_Users_Manual_S5P4418_Users_Manual_Preliminary_Ver.0.10.pdf

我目前找到了三种方式控制NanoPi2的IO口：

  1. 通过sysfs(/sys/class/gpio)来操作；
  2. 通过内核的gpio_set_value函数来操作；
  3. 通过配置寄存器(0xC001X000)来操作。 ## 1. 通过sysfs来操作

这种方法是官方教程给出的办法，这里只给出链接，不再详细解释。

http://bbs.elecfans.com/jishu_527063_1_1.html

2. 通过内核函数来操作

首先，用户层需要和驱动层交流，目前我知道的是两种方式，一种是通过ioctl操作，另一种是基于文件操作。注意，不管是基于ioctl还是文件操作，速度都是在200us这个数量级上，也就是0.2ms。

2.1 基于ioctl操作

下面是一段我自己写的内核代码，以及操作这个内核模块的demo。

2.1.1 内核模块

这个内核模块控制的是GPIOC11引脚，通过ioctl发送SET_VALUE命令可以设置引脚输出电平的高低，也就是LED的亮灭。使用的函数是：

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gpio_request(GPIOC11, "test");
gpio_direction_output(GPIOC11, 1);
gpio_set_value(GPIOC11, HIGH);

下面是全部代码：

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#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/compat.h>

#include <linux/spi/spi.h>
#include <linux/spi/spidev.h>

#include <mach/platform.h>
#include <mach/devices.h>

#define OUTPUT  1
#define INPUT   0
#define HIGH    1
#define LOW     0

#define SET_VALUE 123
unsigned int GPIOC11 = PAD_GPIO_C + 11;
#define DEVICE_NAME "gpio"

static int gpio_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    gpio_request(GPIOC11, "test");
    gpio_direction_output(GPIOC11, 1);
    printk("request GPIOC11\n");
    return 0;
}

static int gpio_close(struct inode *inode, struct file *file){
    printk("gpio_set_value LOW\n");
    gpio_set_value(GPIOC11, LOW);
    gpio_free(GPIOC11);
    return 0;
}

static long 
gpio_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg) {
    if(cmd == SET_VALUE){
        if(arg == HIGH){
            gpio_set_value(GPIOC11, HIGH);
            printk("gpio_set_value HIGH\n");
        }else if(arg == LOW){
            gpio_set_value(GPIOC11, LOW);
            printk("gpio_set_value LOW\n");
        }
    }
    return -EMSGSIZE;
}

static struct file_operations gpio_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = gpio_open,
    .release = gpio_close,
    .unlocked_ioctl = gpio_ioctl,
};

static struct miscdevice gpio_dev = {
    .minor          = MISC_DYNAMIC_MINOR,
    .name          = DEVICE_NAME,
    .fops          = &gpio_fops,
};

volatile unsigned * GPIOCOUT;

static int gpio_init(void){
    int ret = 0;
    printk("init\n");
    ret = misc_register(&gpio_dev);
    return ret;
}

static void gpio_exit(void){
    misc_deregister(&gpio_dev);
    printk("exit\n");
}

module_init(gpio_init);
module_exit(gpio_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("YPW");

下面就是这个模块的Makefile：

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obj-m:=gpio.o
mymodule-objs:=gpio
KDIR:=/home/ypw/Desktop/linux-3.4.y/
MAKE:=make
# EXTRA_CFLAGS += -I$(KDIR)arch/arm/mach-s5p4418/prototype/module
default:
	$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) clean

如果你需要编译这个内核模块，你首先需要下载linux内核的源代码：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y，然后将KDIR修改为你的内核地址，make即可编译出gpio.ko。如果不想自己编译，只想使用GPIOC11，可以下载我编译好的内核模块：gpio_ioctl.ko。

2.1.2 操作demo

安装和删除内核模块的办法：

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insmod gpio_ioctl.ko
rmmod gpio_ioctl.ko

安装好以后，如何使用呢？

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#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#define HIGH    1
#define LOW     0

#define SET_VALUE 123

int main()
{
	int fd = open("/dev/gpio", O_RDWR);
	int i;
	for(i=0;i<3;i++){
		ioctl(fd, SET_VALUE, HIGH);
		usleep(100000);
		ioctl(fd, SET_VALUE, LOW);
		usleep(100000);
	}
	close(fd);
	return 0;
}


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gcc gpio_ioctl.c -o gpio_ioctl
./gpio_ioctl

编译运行，即可看到灯闪三下。