一、前言

• 本文基于泰山派RK3566开发板为例
• libgpiod 版本号为1.6.3
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• 本文相关源码以及更多免费资料可加群获取

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二、简介

• GPIO 是 General Purpose I/O 的缩写，即通用输入输出端口， 简单来说就是 MCU/CPU 可控制的引脚，这些引脚通常有多种功能， 最基本的是高低电平输入检测和输出， 部分引脚还会与主控器的片上外设绑定， 如作为串口、I2C、网络、电压检测的通讯引脚。
• 在 Linux 中，最常见的读写GPIO方式就是用 GPIO sysfs interface， 是通过操作 /sys/class/gpio 目录下的 export 、 unexport 、gpio{N}/direction, gpio{N} /value （用实际引脚号替代{N}）等文件实现的，经常出现 shell 脚本里面。 在 kernel 4.8 开始，加入了 libgpiod 的支持；而原有基于 sysfs 的访问方式，将被逐渐放弃。
• 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， 并通过 libgpiod 提供一些命令工具、c库以及python封装。

交叉编译libgpiod

1.下载源码

源码：https://git.kernel.org/pub/scm/libs/libgpiod/libgpiod.git/refs/?h=v1.6.x
版本最好选择1.6.3，最新的函数有变动

2.交叉编译

1. 下载好libgpiod，解压

tar -xzf libgpiod-1.6.3.tar.gz

2. 进入 libgpiod 后，运行 autogen.sh，生成 configure 和 Makefile 文件

cd libgpiod-1.6.3
./autogen.sh         # 出现错误后一般是缺少相关的工具，可自行百度下载

3. 先该目录下创建编译后生成文件的文件夹，然后运行 configure 配置文件

mkdir -p install

./configure CC=aarch64-linux-gnu-gcc --host=aarch64-linux-gnu --prefix=`pwd`/install --enable-tools --enable-share

4. 无报错后可以编译安装了

make && make install

5. 最终在 install 目录下会有三个文件夹
   

6. 将 lib 下后缀是 .so 的文件全部移植到开发板 /usr/lib/ 下（如果共享库的软链接没了，需要重新链接）
   

rm libgpiod.so libgpiod.so.2
ln -s libgpiod.so.2.2.2 libgpiod.so
ln -s libgpiod.so.2.2.2 libgpiod.so.2

7. 将 bin 下的可执行文件移植到开发板 /usr/bin/ 下，添加权限
   

chmod 755 gpio*

命令	作用	使用举例	说明
gpiodetect	列出所有的GPIO控制器	gpiodetect(无参数)	列出所有的GPIO控制器
gpioinfo	列出gpio控制器的引脚情况	gpioinfo 1	列出第一组控制器引脚组情况
gpioset	设置gpio	gpioset 1 4=0	设置第一组控制器编号4引脚为低电平
gpioget	获取gpio引脚状态	gpioget 1 4	获取第一组控制器编号4的引脚状态
gpiomon	监控gpio的状态	gpiomon 1 4	监控第一组控制器编号4的引脚状态

8. 测试，运行 gpiodetect 或 gpioinfo
   

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三、libgpiod应用代码

常用的 libgpiod API

//成员变量
struct gpiod_chip;      //GPIO组句柄
struct gpiod_line;      //GPIO引脚句柄

//获取GPIO控制器(GPIO组)
struct gpiod_chip *gpiod_chip_open(const char *path);

//获取GPIO引脚
struct gpiod_line * gpiod_chip_get_line(struct gpiod_chip *chip, unsigned int offset);

//设置引脚方向为输入模式
int gpiod_line_request_input(struct gpiod_line *line,const char *consumer);

//设置引脚为输出模式
int gpiod_line_request_output(struct gpiod_line *line,const char *consumer, int default_val)

//设置引脚的高低电平
int gpiod_line_set_value(struct gpiod_line *line, int value);

//读取引脚状态
int gpiod_line_get_value(struct gpiod_line *line);

//释放GPIO引脚
void gpiod_line_release(struct gpiod_line *line);

//关闭GPIO组句柄并释放所有分配的资源。
void gpiod_chip_close(struct gpiod_chip *chip);

程序编写

• 这里控制的引脚是 GPIO1_A4
• 编译时要依赖共享库和头文件

#include <gpiod.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv){
    int ret;
    struct gpiod_chip * chip;      //GPIO控制器句柄
    struct gpiod_line * line;      //GPIO引脚句柄

    /*获取GPIO控制器*/
    chip = gpiod_chip_open("/dev/gpiochip1");
    if(chip == NULL){
        printf("gpiod_chip_open error\n");
        return -1;
    }

    /*获取GPIO引脚 GPIO1_A4*/
    line = gpiod_chip_get_line(chip, 4);
    if(line == NULL){
        printf("gpiod_chip_get_line error\n");
        goto release_line;
    }

    /*设置GPIO为输出模式*/
    ret = gpiod_line_request_output(line, "led", 0);
    if(ret < 0){
        printf("gpiod_line_request_output error\n");
        goto release_chip;
    }

    for(int i = 0; i < 10; i++){
        gpiod_line_set_value(line, 1);
        usleep(500000);  //延时0.5s
        gpiod_line_set_value(line, 0);
        usleep(500000);
    }

release_line:
    /*释放GPIO引脚*/
    gpiod_line_release(line);
release_chip:
    /*释放GPIO控制器*/
    gpiod_chip_close(chip);
    
    return 0;
}

四、参考

野火的《GPIO子系统》
仰望&南极光的《交叉编译开源代码(以libgpiod为例)》