在i.MX9352上操作GPIO的方法

罗罗诺亚

01硬件原理分析

以点灯和按键为例，打开飞凌嵌入式OK-MX9352-C开发板的原理图，可以看到一颗LED灯，它由MX93_PAD_CCM_CLKO4控制。由于这一个GPIO属于1.8V电平域，所以在OK-MX9352-C开发板的底板上并没有直接将GPIO接到LED上，而是用GPIO控制了一个MOS管，再由MOS管去控制LED的亮灭——当GPIO电平为高时，MOS导通，LED点亮；当GPIO电平为低时，MOS关断，LED熄灭。

​

+ v& H6 x. y: l  g) V8 ^

​

1 u9 Q0 p8 ?% x6 b+ P

02设备树引脚复用

打开飞凌嵌入式OK-MX9352-C开发板的设备树：

OKMX93-linux-kernel/arch/ARM64/boot/dts/freescale/OK-MX93-C.dts

在iomuxc节点下新建一组引脚复用，复用的两个GPIO分别是底板上的LED灯D6和按键K1。

​

8 u0 `0 s: l7 @8 @; S6 N. S/ {

接下来新建一个GPIO节点，内容如下：

8 G- J0 \# E8 \* N

​

2 d- f* w$ t0 V. ?* X, G3 L# t

注释掉LED和KEY部分，防止复用冲突：

​

保存退出后重新编译设备树。

执行环境变量：

forlinx@ubuntu:~/ok-mx93/OKMX93-linux-sdk$ . environment-setup-aarch64-toolchain

单独编译设备树：

forlinx@ubuntu:~/ok-mx93/OKMX93-linux-sdk/OKMX93-linux-kernel$ make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-poky-linux- dtbs

编译完成后，单独更新设备树。首先将U盘插到虚拟机上，将生成的设备树文件拷贝到U盘：

forlinx@ubuntu:~/ok-mx93/OKMX93-linux-sdk/OKMX93-linux-kernel$ cp arch/arm64/boot/dts/freescale/OK-MX93-C.dtb /media/forlinx/2075-A0A7/

7 a+ C0 G$ P! c

将生成的dtb文件使用U盘拷贝到OK-MX9352-C开发板上，替换掉：/run/media/Boot-mmcblk0p1/OK-MX93-C.dtb

root@ok-mx93:/run/media/Boot-mmcblk0p1# cp /run/media/sda/OK-MX93-C.dtb ./

重启OK-MX9352-C开发板。

03通过命令测试

在OKMX6ULL-S开发板中，操作GPIO的方式是通过操作/sys/class/gpio下的文件来实现的。而在OK-MX9352-C上，引入了新的Lingpiod的方式，而原有的基于sysfs的操作方式已经不再被支持。

Libgpiod是一种字符设备接口，GPIO访问控制是通过操作字符设备文件（比如/dev/gpiodchip0）实现的。OK-MX9352-C共有4组GPIO，可以在/dev下查看GPIO设备文件。

Libgpiod可以通过shell终端和C库两种方式使用，本节介绍在shell终端控制GPIO的方法，下一节我们将会介绍使用C库的方式控制GPIO。

​

1 z) Y- g& m+ p- {- `

3.1 gpiodetect

查看所有GPIO设备

这里的gpiochip0- gpiochip4分别对应的是设备树当中的GPIO1-GPIO4这四组GPIO，但是顺序并不是一一对应的，这是由于对应的寄存器地址顺序问题导致的。那么goiochip0如何跟设备树对应起来呢？我们可以打开设备树当中的dtsi文件，文件路径为：

OKMX93-linux-kernel/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx93.dtsi

forlinx@ubuntu:~/ok-mx93/OKMX93-linux-sdk$ vi OKMX93-linux-kernel/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx93.dtsi

! f# L( D( y( l; r

查看GPIO3的寄存器基地址为：gpio3: gpio@43820080，对应的是gpiochip1，而GPIO4对应的是gpiochip2。

​

其余GPIO的对应关系如下，可供大家参考：

* R6 C" `5 E7 o/ ^; b

/ s- N6 w% }/ L4 c1 J7 v2 \

3.2 gpioinfo

由3.1可知，LED灯对应的是GPIO4，即gpiochip2；按键对应的是GPIO3，即gpiochip1。列出gpiochip2控制器的引脚情况：

​

& g- X# [. N/ B; e' \3 z4 @

3.3 gpioset

该命令用于设置GPIO电平，2代表gpiochip2，即GPIO4，28是GPIO pin，当设置该GPIO为1时，底板上的D6点亮。

' d3 d. m8 L' s. L

3.4 gpioget

该命令用于获取GPIO引脚状态，以按键为例，按键对应的是GPIO3-27，即gpiochip1 27。按键没有按下时，读取到按键状态为1，当按键按下时，读到按键状态为0。

1 T0 M9 y7 }4 H% P, E8 I- n

​

3.5 gpiomon

监控GPIO的状态是否发生变化，同样以按键为例，当按键按下时：

5 n. v0 j& }. G& ~0 _8 N: |! ?

04使用Libgpiod库编程

Libgpiod是用于与Linux GPIO交互的C库和工具，Linux官方于Linux 4.8 版本引入了Libgpiod的功能。而在OK-MX9352-C开发板搭载的Linux5.15内核版本中，已经不再支持sysfs的方式操作GPIO。与sysfs相比，Libgpiod更加可靠，具备更多功能，例如，可一次读写多个GPIO值。

4.1 源码获取

如果想要在PC上交叉编译出能够在开发板上运行的应用，则交叉编译时链接的库文件应该与开发板上的保持一致，可以直接把开发板上的库拷贝到开发环境进行使用。该库文件在开发板上的路径为：

7 h2 _0 |$ V9 m, |7 U' D, n( x; m$ J( m

从上图可以看出，Libgpiod库的版本为libgpiod.so.2.2.2，软链接到libgpiod.so.2。

在飞凌嵌入式提供的OK-MX9352-C开发板资料中，已经将所需的库文件、头文件以及相关例程进行了打包，用户可以直接使用。资料路径为：用户资料/应用笔记/ OK-MX9352-C-GPIO接口_Linux应用笔记/Libgpiod测试源码。咨询在线客服即可获取资料。

4.2 编译测试例程

将Libgpiod测试源码目录下的gpIoTest.c、gpio-toggle.c、lib.tar.bz2拷贝到开发环境中：

将lib.tar.bz2解压到本目录下，编译时会使用到里边的gpiod.h文件和Libgpiod库文件：

示例1循环控制LED亮和灭，时间间隔为1s

交叉编译gpio-toggle.c

设置环境变量（注意 . 后边有空格）

9 d/ J" H9 e. s0 S9 G

​

/ J; S& `3 ^$ A, |7 D; A1 ^- m

交叉编译

- }3 z  T/ c* x4 V. |9 Y& j/ ~
6 Y8 [! S$ G8 E% G0 x* A

将可执行文件gpio-toggle拷贝到开发板中并执行可看到LED（D6）灯1s亮，1s灭。其中输入参数2、28为：gpiochip2 line28。

示例2按键控制LED亮灭，每按一次状态翻转

交叉编译gpio-test.c

设置环境变量（注意点后边有空格）

9 j2 |" Y. `1 h  E, N

​

7 e- z# Z. m5 i/ X: k& y

交叉编译

​

将可执行文件gpio-test拷贝到OK-MX9352-C开发板中并执行，可看到每按一次按键，LED灯的状态就翻转一次，其中输入参数1、27为：gpiochip1 line27 ；2、28为：gpiochip2 line28。

) v) |$ T- a; D

以上就是为OK-MX9352-C开发板配置GPIO的过程，希望能够对屏幕前的各位工程师小伙伴有所帮助。

- k  f' ~4 S/ |5 }( F0 u0 W

Quiescent_521

现在STM32系列也很火