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。

​

# J% Q% C& h7 e1 L' u7 t: F" k. g

​

- U& m6 O8 H6 M3 T/ @" X( @2 p1 d

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。

​

, c  b1 h5 B+ P" A

接下来新建一个GPIO节点，内容如下：

8 N8 G6 R5 o2 w' Y7 _

​

7 z! M% ~5 e3 [6 g7 ~) R: C

注释掉LED和KEY部分，防止复用冲突：

​

5 A% N% Q/ K3 `- ~, ]9 @" v5 f: G

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/

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。

​

! j, i# M1 a6 f% {" }4 g
3 c+ ^$ h# F7 p, s

3.1 gpiodetect

查看所有GPIO设备

+ S( s$ o% L6 {4 _

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

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。

7 f8 D/ p$ q  `6 W+ j8 X

​

- C# T8 ~( N& u* Q9 x8 Q

其余GPIO的对应关系如下，可供大家参考：

, _: ^4 d6 Z& e: B7 ]/ j( H* ]

; T" g/ Z+ V" h. A- b
! I% ~% b7 D; X( M% a
" M( e% A  o4 q) J

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：

​

8 F' O, `8 \8 }  I4 u. A7 w

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。

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。

$ J3 l9 D: u) e6 \; s/ N( r+ x

​

* e3 s3 [0 X) Q; [6 m

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：

1 C5 f9 C0 {0 v1 ^

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 u8 U& F' c6 j2 I9 G; ]4 N$ x

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：

9 |! n: C2 w0 a; a

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）

& M* e1 x  k' {- n3 J6 \- i% n

​

" j0 x/ o6 t6 C" j

交叉编译

$ l+ K3 N, G+ |! b

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）

​

; e+ Z* U  M8 w& S- |

交叉编译

​

; T0 {+ }$ o8 R

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。

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。

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Quiescent_521

现在STM32系列也很火