ZYNQ7000基于linux3.0操作系统驱动分析——GPIO驱动第二天
GPIO驱动是通过GPIOLIB通用架构实现。GPIOLIB是linux下统一管理gpio设备的架构接口，在linux的menuconfig下选择：
----GPIO Support
/SYS/CLASS/GPIO/...(SYSFS INTERFACE)
就可以进行GPIOLIB的统一管理。驱动代码源文件drivers\gpio\xilinx_gpiops.c。
gpiops.c首先注册初始化一个设备xgpiops:
static int__init xgpiops_init(void)
{
returnplatform_driver_register(&xgpiops_driver);
}
subsys_initcall(xgpiops_init);
然后在xgpiops_probe（）函数里增加对gpio_chip结构添加，这个结构实际上也是一个抽象的GPIO控制器：
chip =&gpio->chip;
//标签
chip->label= "xgpiops";
//模块指针
chip->owner= THIS_MODULE;
//可选的设备结构
chip->dev= &pdev->dev;
//获取相应偏移脚的值
chip->get= xgpiops_get_value;
//设置相应偏移脚的输出值
chip->set= xgpiops_set_value;
//配置偏移脚为输入引脚
chip->direction_input= xgpiops_dir_in;
//配置偏移脚为输出引脚
chip->direction_output= xgpiops_dir_out;
//未选DEBUGFS，所以不配置
chip->dbg_show= NULL;
//gpio_chip管理的第一个GPIO的编号
chip->base= 0; /* default pin base*/
//gpio_chip管理的GPIO数目
chip->ngpio= 246;
//是否有睡眠功能
chip->can_sleep= 0;
这样配置后，GPIO控制器就根据应用程序的调用语句或者shell的输入命令来对对应的GPIO口进行操作。使用GPIOLIB管理后，多了SYS/CLASS/GPIO文件夹以方便对指定GPIO脚进行操作。参考linux内核文档可知，SYS/CLASS/GPIO有以下三种类型入口：
--用户空间控制GPIO的接口（第一类）
--对应具体的GPIO接口（第二类）
--GPIO控制器（“GPIO_CHIP”实例）（第三类）
默认情况下，SYS/CLASS/GPIO下已经有两类接口：
--export和unexport（第一类）：
--export：用户空间通过写入GPIO编号来向内核申请指定GPIO控制权导出到用户空间。
--unexport：和导出效果相反。
--gpiochip0（第三类）：申请的gpio控制器信息，“0”指管理的第一个gpio编号，与chip->base值一致。
我们在ZYNQ QEMU（ZYNQ QEMU为了调试方便，把GPIO0~7脚和GPIO54~61依次连接起来，以下实例是用GPIO0和GPIO54作例子）下进行测试，输入命令：
echo 0 > export
echo 54 > export
分别为0号和54号GPIO创建节点。我们会发现在SYS/CLASS/GPIO下会多了两个GPIO接口，这些就是刚才提到的第二类接口：
进入gpio0可以看到：
其中主要的属性是：
--direction：写入“OUT”，设置成输出接口；写入“IN”，设置成输入接口。
--value：读取结果是0或1。如果端口配置成输出，此值可写入，任何非零值都将输出高电平。
--active_low：读取结果0或1。写入任何非零值将反转“value”中读取和写入的值。
继续在ZYNQ QEMU下测试，输入命令：
echo out > gpio0/direction
echo in > gpio54/direction
分别设置gpio0为输出和设置gpio54为输入。
cat gpio54/value
cat gpio0/value
echo 1 > gpio0/value
cat gpio54/velue
输出结果是：
可以看出从GPIO54输出了设定值。如果能直接接硬件通过NFS等手段控制，测试效果更好。
以上可看出，用GPIOLIB统一管理，能在命令行中方便使用指令控制指定的GPIO信号。如果在应用程序中配置操作GPIO，系统也提供了方便的调用手段。查看XILINX提供的测试工程sobel_qt中，查看hwi.c：
voidgpio_reset(int level)
{
// reset TPG
gpio_export(TPG_RST_PIN);
gpio_dir_out(TPG_RST_PIN);
gpio_value(TPG_RST_PIN, level);
gpio_unexport(TPG_RST_PIN);
// reset SOBEL
gpio_export(SOBEL_RST_PIN);
gpio_dir_out(SOBEL_RST_PIN);
gpio_value(SOBEL_RST_PIN, level);
gpio_unexport(SOBEL_RST_PIN);
// set the external clock for the
gpio_export(EXT_SYNC_PIN);
gpio_dir_out(EXT_SYNC_PIN);
gpio_value(EXT_SYNC_PIN, gLiveVideoOn);
gpio_unexport(EXT_SYNC_PIN);
}
以上代码片段实际上是进行一些GPIO脚复位操作。主要函数是：
--gpio_export(unsigned gpio)：导出控制权，效果与export命令一样。
--gpio_dir_out(unsigned gpio)：指定端口为输出，效果与out命令一样。
--gpio_dir_in(unsigned gpio)：指定端口为输入，效果与in命令一样。
--gpio_value(unsigned gpio,unsigned value)：指定输出值。
--gpio_unexport(unsignedgpio)：解除导出控制权，效果与unexport命令一样。