NXP i.MX6 ARM-Linux GPIO应用层操作

项目场景：

在眺望电子TW-IMX6DL-EVM开发板上复用为GPIO引脚后，应用层操作方法。

编译环境及开发包： 主机：ubuntu18.04
交叉编译器：arm-linux-gnueabihf-gcc
开发板：TW-IMX6DL-EVM
Linux：Linux-4.1.15

注意:本文章的所有命令涉及到的路径均为眺望电子官方环境路径，需根据自身实际环境改变。本文所演示的平台来自于眺望电子 iMX6 ARM嵌入式平台，这是一个基于NXP iMX6 ARM处理器，支持单核/双核Cortex-A9的核心板。

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解决方案：

GPIO的全部操作可通过/sys/class/gpio目录下的文件来完成。该目录下提供了GPIO的相关操作接口。该目录下默认有如下文件。

[email protected]:~# ls /sys/class/gpio/
export  gpiochip0  gpiochip128  gpiochip160  gpiochip192  gpiochip32  gpiochip64  gpiochip96  unexport

TW-AC6DL-EVM系统将芯片全部的IO按照处理器的分组分成7个gpiochip，gpiochip后的序号是所在GPIO组的基数，例如gpiochip0表示该组的IO基数为0，gpiochip32表示该组的IO基数为32，与下文提到的BANK概念不同，gpiochip序号是从0开始，BANK则表示GPIO引脚所在的BANK，序号从1开始。
　　进入每个gpiochip目录，里面有如下文件，可用来查询，如gpiochip0。、

[email protected]:~# ls /sys/class/gpio/gpiochip0
base  device  label  ngpio  power  subsystem  uevent

base表示该组的基数，与序号对应，label表示GPIO的标签，通常是gpio，ngpio则表示该组的GPIO数量，最大为32。
　　/sys/class/gpio目录下还有两个重要文件export和unexport。export用于导出某个GPIO的操作接口，unexport用于撤销接口的导出。在使用任何一个GPIO之前，都需要将GPIO的序号写入export文件，完成接口导出。排列序号的计算公式如下所示。

????????????????排列序号 = (???????????????? − ????) × ???????? + ????

在公式中BANK为GPIO引脚所在的BANK，N则为引脚在这个BANK中的序号，BANK最小值为1，以GPIO2_IO22为例，其BANK值为2，N值为22，因此排列序号为(2-1)*32+22=54。
　　写入排列序号的操作命令如下所示（注意“>”两边各有一个空格）。

# echo N > export

例如，若准备操作GPIO2_IO22，即gpio54，则需先将54写入到export文件。

[email protected]:~# cd /sys/class/gpio/
[email protected]:/sys/class/gpio# echo 54 > export
[email protected]:/sys/class/gpio# ls
export  gpio54  gpiochip0  gpiochip128  gpiochip160  gpiochip192  gpiochip32  gpiochip64  gpiochip96  unexport

导出成功后会在/sys/class/gpio目录下生产gpio54这个链接目录文件，该目录下提供了GPIO54的全部操作接口。

[email protected]:/sys/class/gpio/gpio54# ls
active_low  device  direction  edge  power  subsystem  uevent  value

direction用于设置或查询GPIO的方向，可能值为“in”或者“out”，分别表示输入或者输出；value表示GPIO的电平值，在输入模式下表示该引脚的电平（0或者1），在输出模式下表示写入该引脚的值（0或者1）。
　　操作I/O需要先设置方向，然后进行I/O操作。例如：

[email protected]:/sys/class/gpio/gpio54#  echo out >direction 			#设置为输出模式
[email protected]:/sys/class/gpio/gpio54# echo 1 >value       				#输出高电平
[email protected]:/sys/class/gpio/gpio54# echo 1 >value       				#输出低电平

如果作为输入引脚使用，则：

[email protected]:/sys/class/gpio/gpio54# echo in >direction   			#设置为输入模式

[email protected]:/sys/class/gpio/gpio54# cat value       			    	#读取引脚状态值
0

I/O操作完毕，如果不再需要这些操作接口，可将该GPIO序号写入unexport，取消接口导出。

[email protected]:/sys/class/gpio#  echo 54 > unexport              #取消gpio54导出