i.MX6 平臺的 GPIO 應用筆記

▋引言：本文主要以FETMX6x-C平臺，Linux3.0.35內核為基礎，其他平臺也可以參考，不同平臺之間會(huì )存在差異，需自行修改適應自己的使用。

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GPIO的通用操作

1.1 普通GPIO的使用    

在嵌入式系統中對GPIO的操作是最基本的操作。在Linux中有一個(gè)通用的GPIO操作接口。在開(kāi)發(fā)板文件系統中會(huì )有一個(gè)控制GPIO的目錄：/sys/class/gpio；linux-3.0.35內核中Documention文件夾下邊有g(shù)pio.txt文檔可以參考。

root@freescale/sys/class/gpio$ ls

export      gpiochip0    gpiochip160  gpiochip32   gpiochip96 gpiochip128  gpiochip192   gpiochip64    unexport

其中，export和unexport為GPIO子系統的屬性文件，其余七個(gè)文件則為符號鏈接（gpiochip0，gpiochip32，gpiochip64，gpiochip96，gpiochip128，gpiochip160，gpiochip192），分別指向各自對應的GPIO組。

以gpiochip0為例，此目錄下的文件有：

root@freescale/sys/class/gpio/gpiochip0$ ls

base      label      ngpio      power      subsystem  uevent

當我們操作某個(gè)GPIO之前，需要先向export文件寫(xiě)入該GPIO編號以導出它的設備目錄。GPIO編號的計算公式如下所示：

GPIO編號=（BANK-1）*32+N

在公式中BANK為GPIO引腳所在的GPIO組編號，N則為引腳在該個(gè)BANK中的序號。以GPIO7-IO03為例，其BANK值為7，N值為3，因此排列序號為(7-1)*32+3=195。

下面介紹該目錄下的一些操作的用法。

1.1.1 GPIO編號導出

文件系統中/sys/class/gpio/export文件用于通知系統需要導出要控制的GPIO的編號：

echo195 >/sys/class/gpio/export

命令成功后生成/sys/class/gpio/gpio195目錄。如果沒(méi)有出現相應的目錄，說(shuō)明此引腳不可導出，一般這種情況是驅動(dòng)中pinmux功能配置不正確，或者配置了多種pinmux功能引起沖突導致。

1.1.2 取消GPIO編號導出

文件系統中/sys/class/gpio/unexport文件用于通知系統取消GPIO編號導出

echo195  > /sys/class/gpio/unexport

1.1.3 配置GPIO的輸入輸出方向

echoout >/sys/class/gpio/gpio195/direction

direction可接收的參數：in,out,high,low；其中high,low設置方向為輸出并將value值設置為相應的1/0。

1.1.4 查看GPIO的輸入輸出方向

cat/sys/class/gpio/gpio195/ direction

1.1.5 配置GPIO的高低電平（值為1/0）

當GPIO配置為輸出模式時(shí)，可以通過(guò)設置value值設置GPIO的高低電平。

echo1 >/sys/class/gpio/value

1.1.6 查看GPIO的輸出值

cat/sys/class/gpio/gpio195/value

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驅動(dòng)配置

2.1 修改pinmux配置  

驅動(dòng)中的主要位置：linux3.0.35/drivers/gpio/gpiolib.c

修改文件arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_c_sabresd.h，在其中增加該引腳對應的GPIO配置，該引腳如果有其他復用配置，需要將其他復用配置去掉，只保留一種pinmux配置。內核中引腳功能定義在arch/arm/plat-mxc/include/mach/iomux-mx6q.h文件中，該文件對每個(gè)引腳的復用功能進(jìn)行了定義，有興趣的可以自己看一下。

以釋放原SD卡功能占用的部分引腳為例

修改文件arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_c_sabresd.h，在其中增加如下定義：

/*GPIO*/

MX6Q_PAD_SD3_CLK__GPIO_7_3,

MX6Q_PAD_SD3_CMD__GPIO_7_2,

MX6Q_PAD_SD3_DAT2__GPIO_7_6,

MX6Q_PAD_SD3_DAT3__GPIO_7_7,

MX6Q_PAD_SD3_DAT4__GPIO_7_1,

MX6Q_PAD_SD3_DAT5__GPIO_7_0,

將原來(lái)的SD卡的功能注釋掉

/*USDHC3 */

/*     MX6Q_PAD_SD3_CLK__USDHC3_CLK_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_CMD__USDHC3_CMD_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT0__USDHC3_DAT0_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT1__USDHC3_DAT1_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT2__USDHC3_DAT2_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT3__USDHC3_DAT3_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT4__USDHC3_DAT4_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT5__USDHC3_DAT5_50MHZ,

*/

 修改前 

 修改后 

修改完成后重新編譯內核，并將鏡像燒寫(xiě)到開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行測試。

測試

echo195 > /sys/class/gpio/export

echoout > /sys/class/gpio/gpio195/direction

echo1 > /sys/class/gpio/gpio195/value

cat/sys/class/gpio/gpio195/value

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Datasheet查看GPIO

3.1GPIO地址  IMX6DQRM.pdf手冊中的第28章描述的是GPIO相關(guān)的內容，手冊第二章MemoryMaps內存映射大概在215頁(yè)，有關(guān)于GPIO組的映射地址：

3.2 GPIO寄存器  

數據手冊第28章中第1429頁(yè)描述的是GPIO控制的8個(gè)32位寄存器

3.3 引腳復用  數據手冊36章IOMUXController這一章節有興趣的也可以詳細看一下或者從網(wǎng)絡(luò )上找一些相關(guān)資料了解，此處不做詳述。該章節主要描述引腳的復用配置以及一些功能的配置等，內核代碼中關(guān)于這一塊的配置在linux-3.0.35/arch/arm/plat-mxc/include/mach/iomux-mx6q.h文件中。該文件中的具體配置有興趣的可以自己看一下，一般這塊恩智浦(NXP)官方是默認配置好的，配置項的具體含義也可以從網(wǎng)上搜搜，并結合iomux-mx6q.h文件自己看看。