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它們不僅是連接外部硬件設(shè)備的橋梁，更是實(shí)現(xiàn)設(shè)備功能多樣化的關(guān)鍵
在Linux操作系統(tǒng)中，對GPIO的高效配置與應(yīng)用是開發(fā)者必須掌握的技能之一
本文將深入探討如何在Linux環(huán)境下設(shè)置GPIO，包括基本概念、配置方法、實(shí)際應(yīng)用以及常見問題解決，旨在幫助讀者快速上手并高效利用這一資源
一、GPIO基礎(chǔ)概念 GPIO，全稱General-Purpose Input/Output，即通用輸入輸出引腳，是微控制器（MCU）、單片機(jī)（MCU）、SoC（System on Chip）等嵌入式設(shè)備上的一組可編程引腳
這些引腳可以被配置為輸入模式，用于讀取外部信號（如按鈕按下、傳感器數(shù)據(jù)等），或配置為輸出模式，用于驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備（如LED燈、繼電器等）
GPIO的靈活性使其成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可或缺的部分
在Linux系統(tǒng)中，GPIO的訪問通常通過設(shè)備樹（Device Tree）或內(nèi)存映射（Memory Mapping）的方式實(shí)現(xiàn)，這使得操作系統(tǒng)能夠識(shí)別和控制這些引腳
Linux內(nèi)核提供了一套完善的API和工具，使得開發(fā)者可以在用戶空間或內(nèi)核空間對GPIO進(jìn)行配置和操作
二、Linux下的GPIO配置方法 2.1 使用設(shè)備樹（Device Tree） 隨著Linux內(nèi)核的發(fā)展，設(shè)備樹已成為現(xiàn)代嵌入式Linux系統(tǒng)配置硬件的標(biāo)準(zhǔn)方式
設(shè)備樹以樹狀結(jié)構(gòu)描述了硬件設(shè)備的層次關(guān)系及其配置信息，包括GPIO的引腳編號、方向、復(fù)用功能等
1.編寫設(shè)備樹源文件：首先，在設(shè)備樹源文件（DTS）中定義GPIO節(jié)點(diǎn)，指定其屬性，如`gpio-controller`、`#gpio-cells`等，以及具體的GPIO引腳配置，如引腳號、方向（input/output）、初始值（high/low）等
2.編譯設(shè)備樹：使用DTC（Device Tree Compiler）將DTS文件編譯成DTB（Device Tree Blob），并將其傳遞給Linux內(nèi)核
3.內(nèi)核解析設(shè)備樹：Linux內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)解析DTB，根據(jù)設(shè)備樹中的信息初始化GPIO控制器和引腳
4.用戶空間訪問：通過/sys/class/gpio或`/sys/bus/platform/devices`等路徑下的文件，用戶空間程序可以訪問已配置的GPIO
2.2 使用libgpiod庫 libgpiod是Linux下的一個(gè)用戶空間庫，旨在簡化GPIO的訪問和管理
它提供了命令行工具`gpiodetect`、`gpioinfo`、`gpioset`和`gpioget`，以及C語言API，方便開發(fā)者在應(yīng)用程序中直接操作GPIO
1.安裝libgpiod：大多數(shù)Linux發(fā)行版的軟件包管理器中都提供了libgpiod，可通過如`apt-get install libgpiod2`等命令安裝
2.列出GPIO：使用g
