GPIO 应该是每个嵌入式设备都避免不了的。最近在做项目的时候，也遇到这方面的问题，所以简单总结一下

现在内核里面多了gpiod的来控制gpio口，相对于原来的形式，使用gpiod的好处是我们申请后不进行free也没有什么问题。但是你要是使用原来的方式后，一定要记得释放。不释放的话可能会有问题。

#旧的GPIO使用实例

DTS文件

det-gpios = <&gpio3 RK_PA6 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>;

驱动文件调用

gc5025->det_pin = of_get_named_gpio_flags(node, "det-gpios", 0, &det_flags);    camera_det_irq = gpio_to_irq(gc5025->det_pin);    gc5025->det_value = gpio_get_value(gc5025->det_pin);    /*判断注册终端*/    if(camera_det_irq){        if (gpio_request(gc5025->det_pin, "camera-irq-gpio")) {            printk("gpio %d request failed!\n", gc5025->det_pin);            gpio_free(gc5025->det_pin);            return IRQ_NONE;        }        ret = request_irq(camera_det_irq, camera_det_irq_handler, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, "det-gpio", NULL);        if (ret != 0) {            free_irq(camera_det_irq, NULL);            dev_err(dev, "Failed to request IRQ: %d\n", ret);            return ret;        }    }

# 新的GPIOD文档

Linux 内核文档

https://www.kernel.org/doc/Documentation/gpio/consumer.txt

#头文件

我们需要包含头文件

#include 
    

看头文件里面包含的函数列表

desc_to_gpiodevm_get_gpiod_from_chidevm_gpiod_getdevm_gpiod_get_arraydevm_gpiod_get_array_opdevm_gpiod_get_indexdevm_gpiod_get_index_opdevm_gpiod_get_optionaldevm_gpiod_putdevm_gpiod_put_arrayfwnode_get_named_gpiodgpio_to_descgpiod_cansleepgpiod_countgpiod_direction_inputgpiod_direction_outputgpiod_direction_output_gpiod_exportgpiod_export_linkgpiod_getgpiod_get_arraygpiod_get_array_optionagpiod_get_directiongpiod_get_indexgpiod_get_index_optionagpiod_get_optionalgpiod_get_raw_valuegpiod_get_raw_value_cangpiod_get_valuegpiod_get_value_cansleegpiod_is_active_lowgpiod_putgpiod_put_arraygpiod_set_array_valuegpiod_set_array_value_cgpiod_set_debouncegpiod_set_raw_array_valgpiod_set_raw_array_valgpiod_set_raw_valuegpiod_set_raw_value_cangpiod_set_valuegpiod_set_value_cansleegpiod_to_irqgpiod_unexport

#获取gpio描述符和释放

使用一下两个函数获取GPIO设备，多个设备时需要附带index参数。函数返回一个GPIO描述符，或一个错误编码，可以使用IS_ERR()进行检查:

struct gpio_desc *gpiod_get(struct device *dev, const char *con_id,                    enum gpiod_flags flags)struct gpio_desc *gpiod_get_index(struct device *dev,                      const char *con_id, unsigned int idx,                      enum gpiod_flags flags)

或者也可以使用如下两个函数获取可用设备：

struct gpio_desc *gpiod_get_optional(struct device *dev,                         const char *con_id,                         enum gpiod_flags flags)struct gpio_desc *gpiod_get_index_optional(struct device *dev,                           const char *con_id,                           unsigned int index,                           enum gpiod_flags flags)

使用如下函数同时获取多个设备：

struct gpio_descs *gpiod_get_array(struct device *dev,                       const char *con_id,                       enum gpiod_flags flags)

该函数返回一个GPIO描述结构体：

struct gpio_descs {    unsigned int ndescs;    struct gpio_desc *desc[];}

一个GPIO描述符可以使用如下函数释放：

void gpiod_put(struct gpio_desc *desc)void gpiod_put_array(struct gpio_descs *descs)

需要注意GPIO描述符被释放后不可再使用，而且不允许使用第一个函数来释放通过序列获取得到GPIO描述符。

#举个例子

#dts文件

gc5025: gc5025@37 {		status = "okay";		compatible = "galaxycore,gc5025";		reg = <0x37>;		clock-frequency = <400000>;		pinctrl-names = "default";		pinctrl-0 = <&cif_clkout_m0>;		clocks = <&cru SCLK_CIF_OUT>;		clock-names = "xvclk";		avdd-supply = <&vcc2v8_dvp>;		dovdd-supply = <&vcc1v8_dvp>;		dvdd-supply = <&vdd1v2_dvp>;		reset-gpios = <&gpio3 RK_PA3 GPIO_ACTIVE_LOW>;		pwdn-gpios = <&gpio0 RK_PA0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;		det-gpios = <&gpio3 RK_PA6 IRQ_TYPE_EDGE_BOTH>;		rockchip,camera-module-index = <0>;		rockchip,camera-module-facing = "front";		rockchip,camera-module-name = "CMK-CW4191-FG1";		rockchip,camera-module-lens-name = "CK5502";		port {			ucam_out: endpoint {				remote-endpoint = <&mipi_in_ucam>;				data-lanes = <1 2>;			};		};	};

驱动文件调用：

    gc5025->reset_gpio = devm_gpiod_get(dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);    if (IS_ERR(gc5025->reset_gpio))        dev_warn(dev, "Failed to get reset-gpios\n");    gc5025->pwdn_gpio = devm_gpiod_get(dev, "pwdn", GPIOD_OUT_LOW);    if (IS_ERR(gc5025->pwdn_gpio))        dev_warn(dev, "Failed to get pwdn-gpios\n");    /*新的GPIO子系统方式，这种方式不需要手动释放资源*/    gc5025->det_gpio = devm_gpiod_get(dev, "det", GPIOD_OUT_LOW);    if (IS_ERR(gc5025->det_gpio))

#GPIO使用

#设置GPIO口方向

int gpiod_direction_input(struct gpio_desc *desc)int gpiod_direction_output(struct gpio_desc *desc, int value)

#检查GPIO口是方向

int gpiod_get_direction(const struct gpio_desc *desc)

函数返回GPIOF_DIR_IN或者GPIOF_DIR_OUT

#读取GPIO口电平

访问分为两种，一种是通过储存器读写实现的，这种操作属于原子操作，不需要等待，所以可以在中断处理程序中使用：

int gpiod_get_value(const struct gpio_desc *desc);void gpiod_set_value(struct gpio_desc *desc, int value);

还有一种访问必须通过消息总线比如I2C或者SPI，这种访问需要在总线访问队列中等待，所以可能进入睡眠，此类访问不能出现在IRQ handler。可以使用如下函数分辨这些设备：

int gpiod_cansleep(const struct gpio_desc *desc)

使用如下函数读写：

int gpiod_get_value_cansleep(const struct gpio_desc *desc)void gpiod_set_value_cansleep(struct gpio_desc *desc, int value)

#active-low和raw-value

active-low & raw value有些设备采用低电平有效的方式输出逻辑信号。此时低电平输出1，高电平输出0。此时可以通过访问raw_value的方式来访问实际电路上的值，与逻辑处理无关：假设我们在DTS里面这样设置

reset-gpios = <&gpio3 RK_PA3 GPIO_ACTIVE_LOW>;

然后我们这样调用

gpiod_set_value_cansleep(gc5025->reset_gpio, 1);

因为DTS里面的active 状态是 GPIO_ACTIVE_LOW，所以这个代码输出的是 低电平

gpiod_set_value_cansleep(gc5025->reset_gpio, 0);

输出的是高电平

这几个函数如下：

int gpiod_get_raw_value(const struct gpio_desc *desc)void gpiod_set_raw_value(struct gpio_desc *desc, int value)int gpiod_get_raw_value_cansleep(const struct gpio_desc *desc)void gpiod_set_raw_value_cansleep(struct gpio_desc *desc, int value)int gpiod_direction_output_raw(struct gpio_desc *desc, int value)

raw-value 的意思就是不在乎DTS里面的ACTIVE，我set 高电平，就是高电平。逻辑关系汇总如下：

Function (example) active-low property physical linegpiod_set_raw_value(desc, 0); don’t care lowgpiod_set_raw_value(desc, 1); don’t care highgpiod_set_value(desc, 0); default (active-high) lowgpiod_set_value(desc, 1); default (active-high) highgpiod_set_value(desc, 0); active-low highgpiod_set_value(desc, 1); active-low low

可以使用如下函数判断一个设备是否是低电平有效的设备。

int gpiod_is_active_low(const struct gpio_desc *desc)

#设置多个输出

这个没使用过 使用如下函数设置一组设备的输出值

void gpiod_set_array_value(unsigned int array_size,struct gpio_desc **desc_array,int *value_array)void gpiod_set_raw_array_value(unsigned int array_size,struct gpio_desc **desc_array,int *value_array)void gpiod_set_array_value_cansleep(unsigned int array_size,struct gpio_desc **desc_array,int *value_array)void gpiod_set_raw_array_value_cansleep(unsigned int array_size,struct gpio_desc **desc_array,int *value_array)

#兼容旧版本

旧的GPIO系统使用基于标号的结构而不是基于描述符。可以使用如下两个函数进行相互转换：

int desc_to_gpio(const struct gpio_desc *desc)struct gpio_desc *gpio_to_desc(unsigned gpio)

注意不能使用一套API的方法释放另一套API获取的设备

#和中断IRQ相关

使用如下函数获取一个GPIO设备对应的IRQ中断号

int gpiod_to_irq(const struct gpio_desc *desc)

返回值时一个IRQ number，或者一个负数的错误代码。得到的中断号可以传递给函数request_irq()，free_irq().

#举例子

/*新的GPIO子系统方式，这种方式不需要手动释放资源*/	gc5025->det_gpio = devm_gpiod_get(dev, "det", GPIOD_OUT_LOW);	if (IS_ERR(gc5025->det_gpio))		dev_warn(dev, "Failed to get det-gpios\n");	camera_det_irq = gpiod_to_irq(gc5025->det_gpio);	/*新gpio子系统转成旧gpio子系统*/	gc5025->det_pin = desc_to_gpio(gc5025->det_gpio);	/*读取上电gpio电平*/	gc5025->det_value = gpio_get_value(gc5025->det_pin);	/*判断注册终端*/	if(camera_det_irq){        ret = request_irq(camera_det_irq, camera_det_irq_handler, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, "det-gpio", NULL);        if (ret != 0) {			free_irq(camera_det_irq, NULL);            dev_err(dev, "Failed to request IRQ: %d\n", ret);			return ret;		}	}

#调试

移植驱动阶段或者调试阶段的工程中，难免想知道当前gpio的电平状态。当然很easy。万用表戳上去不就行了。是啊！硬件工程师的思维。作为软件工程师自然是要软件的方法。下面介绍两个api接口。自己摸索使用吧。点到为止。

static inline int gpio_export(unsigned gpio, bool direction_may_change);static inline int gpio_export_link(struct device *dev, const char *name, unsigned gpio);

在你的driver中调用以上api后，编译下载。去/sys/class/gpio目录看看有什么发现。

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