Linux下C語言編程（1）：IO編程

  筆者今天來講講Linux下IO口的使用。用的硬件是三大開源器件之一的BeagleBone（狗骨頭）。

（PS 三大開源器件：樹莓派、Arduino和Beagle Bone）

硬件介紹

1. TI公司的AM3358 集成 1G MHz ARM Cortex™ A8 內核，
2. 4GB eMMC Flash 存儲器
3. 512MB DDR3 SDRAM 存儲器，
4. 集成 NEON™ SIMD 協處理器，集成 SGX 530 圖形 引擎，集成可編程實時單元子系統，集成 32KB 指令緩存 和 32KB 數據緩存 ，支持奇偶校驗，集成 256KB 二級緩存，支持錯誤校驗碼
5. 一個 HDMI D type 接口（ 16 位色輸出，支持音頻輸出），一個 10/100M 以太網接口（ RJ45 連接器），一個集成了 PHY 的高速 USB 2.0 OTG 接口（ Mini USB B 型連接器），一個集成了 PHY 的高速 USB 2.0 HOST 接口（ USB A 型連接器），一個 TF 卡接口（兼容 SD/MMC，一個 3 線調試串口（ 6 pin 2.54 間距連接器）
   一個 HDMI D type 接口，兩個擴展接口，可擴展 LCD 、 UART 、 eMMC 、 ADC 、 I2C 、 SPI 和 PWM 等接，一個 JTAG 接口（ 20 pin 標準接口， 默認未焊接 連接器）
   

軟件使用

使用的 Eclipse C/C++ 來進行操作。
如果不懂如何利用Eclipse操作的話，推薦看這兩篇博客介紹。
Eclipse 進行Linux遠程開發
Eclipse 遠程Debug調試C程序

IO口的使用

  在使用GPIO的時候，首先需要查看一下當前哪些IO口可以直接使用。在 /sys/class/gpio下面，

  引腳分配圖如下：

  如果要使用的IO口沒有找到，則需要使用export指令將IO口導成用戶可以使用的狀態，這個時候就可以發現多了一個要使用的IO口的目錄。

  在這個目錄裏面就可以直接操作IO口，設置輸入輸出，查看當前值。


  之前聽到過一句很經典的話，Linux下一切皆文件，所以IO設備也當文件處理即可。

1. IO口初始化

  編寫思路同上文講的一樣，注意的一點是操作的IO口的路徑要寫正確。

a. 首先要export對應的端口，現在用fopen fwrite函數來寫入對應的端口名。
b. 設置輸出還是輸入模式。同樣使用文件操作函數進行，寫入out/in即可。

//頭文件定義設備路徑

#ifndef _IO_H_
#define _IO_H_

#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "time.h"
#include "unistd.h"
#define   GPIO_DIR  "/sys/class/gpio/"


void GPIOInit(int PinName,int InOrOut);
void SetGPIO(int PinName);
void ResetGPIO(int PinName);
unsigned char ReadGPIO(int PinName);

#endif

//.c文件函數實現
void GPIOInit(int PinName,int InOrOut)  //1代表輸出，0代表輸入
{
	FILE *stream = NULL;
	char Path[50];
	char Temp[20];
	
	stream = fopen(GPIO_DIR"export","w");
	sprintf(Temp,"%d",PinName);

	fwrite(Temp,sizeof(int),2,stream);
	fclose(stream);
	if(InOrOut==1)
	{
        sprintf(Path,"%s%s%d%s",GPIO_DIR,"gpio",PinName,"/direction");
        stream = fopen(Path,"r+");    //已存在文件並且可以讀寫
		fwrite("out",sizeof(char),3,stream);
		fclose(stream);
	}
	else
	{
		sprintf(Path,"%s%s%d%s",GPIO_DIR,"gpio",PinName,"/direction");
		stream = fopen(Path,"w+");   //新建文件並且讀寫
		fwrite("in",sizeof(char),2,stream);
		fclose(stream);
	}
}

2. IO口輸出

  通過fwrite函數對IO設備文件寫入1或者0，即可設置IO口 高低電平

void SetGPIO(int PinName)
{
	FILE *stream = NULL;
	char Path[50];
	
	sprintf(Path,"%s%s%d%s",GPIO_DIR,"gpio",PinName,"/value");

	stream = fopen(Path,"w+");
	fwrite("1",sizeof(char),1,stream);
	printf("On\n");
	fclose(stream);
}


void ResetGPIO(int PinName)
{
	FILE *stream = NULL;
	char Path[50];
	
	sprintf(Path,"%s%s%d%s",GPIO_DIR,"gpio",PinName,"/value");

	stream = fopen(Path,"w+");
	fwrite("0",sizeof(char),1,stream);   //設置GPIO高低電平
	printf("Off\n");
	fclose(stream);
}

3. IO口輸入

  讀IO口 電平狀態 使用fread函數或者fscanf函數都可以

unsigned char ReadGPIO(int PinName)
{
	FILE *stream = NULL;
	char Path[50];
	char Temp;
	
	sprintf(Path,"%s%s%d%s",GPIO_DIR,"gpio",PinName,"/value");

	stream = fopen(Path,"w+");  //w+,新建文件並且讀寫，r+存在文件，且讀寫
    //fscanf(stream,"%s",Temp);
	fread(&Temp,sizeof(char),1,stream);   //掃描或者讀端口數據都可以
    fclose(stream);

    return Temp;

}

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