NVIDIA Jetson Xavier NX 控制GPIO

NVIDIA Jetson Xavier NX 控制GPIO

前言

在linux系统中以文件io的方式控制GPIO示例，开发板为NVIDIA Jetson Xavier NX，其它公司的开发板也可使用。

一、简介

GPIO09接入蜂鸣器，高电平开启，低电平关闭。

二、代码实例

1.gpio.h

代码如下（示例）：

#ifndef GPIO_H
#define GPIO_H

#include <cstdlib>  
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h> 

#define ON "1"           //开启
#define OFF "0"          //关闭
#define BUZZER "436"     //控制蜂鸣器引脚
#define DIRECTION "out"  //方向为输出

class gpio
{
private:
    /* data */
public:
    gpio(/* args */);
    ~gpio();
    int openGpio(const char *port);  //导入gpio
    int closeGpio(const char *port); //导出gpio
    int readGPIOValue(const char *port,int &level);  //读取gpio值
    int setGpioDirection(const char *port,const char *direction);  //设置gpio方向
    int setGpioValue(const char *port,const char *level);  //设置gpio值
    int setGpioEdge(const char *port,const char *edge);  //设置gpio输入模式
};


#endif

2.gpio.cpp

代码如下（示例）：

#include "gpio.h"

gpio::gpio(/* args */)
{
}

gpio::~gpio()
{
}

int gpio::openGpio(const char *port)
{
    int fd;
	const char *path = "/sys/class/gpio/export";

	fd = open(path, O_WRONLY);
	if(fd == -1)
	{
	   perror("Failed to open gpio! ");
	   return -1;
	}

	write(fd, port ,sizeof(port)); 
	close(fd);
	return 0; 	
}
	
int gpio::closeGpio(const char *port)
{
    int fd;
	const char *path = "/sys/class/gpio/unexport";

	fd = open(path, O_WRONLY);
	if(fd == -1)
	{
	   perror("Failed to open gpio! ");
	   return -1;
	}

	write(fd, port ,sizeof(port)); 
	close(fd); 	
	return 0;
}

int gpio::readGPIOValue(const char *port,int &level)
{
	int fd;
	char path[40];
	sprintf(path,"/sys/class/gpio/gpio%s/value", port);
	fd = open(path, O_RDONLY);
	if(fd == -1)
	{
		perror("Failed to read GPIO value!");
		return -1;
	}
	char value[2];
	read(fd,value,1);
	level = atoi(value);
	
	return 0;
}

int gpio::setGpioDirection(const char *port,const char *direction)
{
	int fd;
	char path[40];
	sprintf(path, "/sys/class/gpio/gpio%s/direction", port);
	fd = open(path, O_WRONLY);

	if(fd == -1)
	{
	   perror("Failed to set GPIO direction. ");

	   return -1;
	}

	write(fd, direction, sizeof(direction)); 
	close(fd); 
	return 0;
}

int gpio::setGpioEdge(const char *port,const char *edge)
{
	int fd;
	char path[40];
	sprintf(path, "/sys/class/gpio/gpio%s/edge", port);
	fd = open(path, O_WRONLY);

	if(fd == -1)
	{
	   perror("Failed to set GPIO edge. ");

	   return -1;
	}

	write(fd, edge, sizeof(edge)); 
	close(fd); 
	return 0;
}

int gpio::setGpioValue(const char *port,const char *level)
{
	int fd;
	char path[40];
	sprintf(path, "/sys/class/gpio/gpio%s/value", port);
	fd = open(path, O_RDWR);
	if(fd == -1)
	{
	   perror("Failed to set GPIO value! ");
	   return -1;
	}       

	write(fd, level, sizeof(level));
	close(fd);
	return 0;
}

int main()
{
	gpio *gp = new gpio();
	if(gp->openGpio(BUZZER) != 0)  //打开GPIO
	{
		exit(1);	
	}
	usleep(10000);  //两次操作之间延时10ms
	if(gp->setGpioDirection(BUZZER, DIRECTION) != 0)  //设置GPIO方向
	{
		gp->closeGpio(BUZZER);
		exit(1);		
	}
	usleep(10000);
	if(gp->setGpioValue(BUZZER, ON) != 0)  //设置高电平输出，开启蜂鸣器
	{
		gp->closeGpio(BUZZER);
		exit(1);		
	}
	sleep(1);  //保持1s
	if(gp->setGpioValue(BUZZER, OFF) != 0)  //设置低电平输出，关闭蜂鸣器
	{
		gp->closeGpio(BUZZER);
		exit(1);		
	}
	usleep(10000);
	gp->closeGpio(BUZZER);  //关闭GPIO

	return 0;
}

其实上述代码只是以文件io的形式控制GPIO电平状态，在Linux系统中以键入命令的形式同样可以控制GPIO电平状态。

三、拓展

有一个普遍疑惑的问题是：为何自己实践却没有在系统/sys/class/gpio路径下找到指定端口的的GPIO文件，下面以操作484端口为例，我们来观察系统/sys/class/gpio路径下发生的情况。

命令如下（示例）：

test@test-desktop:/sys/class/gpio$ ls

export gpiochip240 gpiochip248 gpiochip288 unexport

test@test-desktop:/sys/class/gpio$ echo 484 > export

test@test-desktop:/sys/class/gpio$ ls

export gpio484 gpiochip240 gpiochip248 gpiochip288 unexport

test@test-desktop:/sys/class/gpio$ echo 484 > unexport

test@test-desktop:/sys/class/gpio$ ls

export gpiochip240 gpiochip248 gpiochip288 unexport

test@test-desktop:/sys/class/gpio$

可见只有在执行了导入指定端口的操作后，gpio484文件 才会被系统动态创建出来，同理，执行导出操作后，gpio484 文件被系统销毁。所以在执行访问目标端口文件的操作之前，你得先导入指定的端口。