Zynq-7000系列平台linux下操作MIO/EMIO GPIO方法

开发板:Zynq7030数据采集板
开发环境:Xilinx Vivado + SDK -18.3
交叉编译工具:arm-linux-gnueabihf-
目的:通过Linux下GPIO驱动控制开发板上的LED灯

linux下操作Zynq7030平台GPIO方法和操作其他平台GPIO方法大同小异,只是要注意Zynq平台GPIO号的计算方法与其他平台略有不同。比如:NXP的imx6q平台的GPIO号计算方法为:

                                          GPIOP_N;                                                                                                                                                                                              nr=(P -1)* 32 + N;

而Zynq平台GPIO号计算方法需要查看/sys/class/gpio路径下的gpiochips编号,它反映了GPIO在系统中的地址,是所有GPIO编号的初始编号,所有的GPIO编号都要在此基础上计算。

(1)Linux下Sysfs方式直接操作GPIO

现在我要在linux用户空间直接用命令行的方式点亮如下电路图的小灯:

Zynq-7000系列平台linux下操作MIO/EMIO GPIO方法_第1张图片

首先查明/sys/class/gpio下的gpiochips编号:

上面的结果表明第一个GPIO口编号为906,我使用的GPIO口为EMIO11,总共有54个MIO口,所有我的GPIO口编号为

                                         906+54-1+11=970

然后通过如下方法操作GPIO:

可以看到,输出0到gpio970/value时,LED灯亮,输出1时,灯灭。

现对上面的一些操作下说明:
/sys/class/gpio/路径下相关文件说明:

File Description
export 将GPIO节点导入到用户空间
unexport 将GPIO节点移除用户空间
gpiochip* 该目录下保存系统中GPIO寄存器信息:每个寄存器控制引脚的起始编号base,寄存器名称,引脚总数

/sys/class/gpio/gpio960/路径下相关文件说明:

File Description
direction 配置GPIO口输方面,"in"为输入;"out"为输出
value GPIO为输出时可设置GPIO口电平,"0"为低电平;"1"为高电平
edge 设置GPIO口输入时触发方式:“none”, “rising”, “falling”, or “both”
active_low 按照官方的说法是翻转电平,输入非零的数即上升沿变为下降沿

(2)用户空间APP方式操作GPIO

除了上面操作GPIO的方法,还可以在应用程序中使用APP的方式来操作GPIO,具体程序如下:

#include 
#include 
#include 

int main()
{
    int valuefd, exportfd, directionfd;

    exportfd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);
    if (exportfd < 0)
    {
        printf("Cannot open GPIO to export.\n");
        exit(1);
    }
    write(exportfd, "970", 4);
    close(exportfd);

    directionfd = open("/sys/class/gpio/gpio970/direction", O_RDWR);
    if (directionfd < 0)
    {
        printf("Cannot open GPIO direction.\n");
        exit(1);
    }
    write(directionfd, "out", 4);
    close(directionfd);

    valuefd = open("/sys/class/gpio/gpio970/value", O_RDWR);
    if (valuefd < 0)
    {
        printf("Cannot open GPIO value.\n");
        exit(1);
    }

    while (1)
    {
        write(valuefd,"1", 2);
        sleep(1);
        write(valuefd,"0", 2);
        sleep(1);       
    }
}

 

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