友善RK3399/NanoPC-T4开发板wiringPi的C语言访问GPIO外设实例讲解 -【申嵌视频】
作者：互联网
1 wiringPi简介
wiringPi库最早是由Gordon Henderson所编写并维护的一个用C语言写成的类库，除了GPIO库，还包括了I2C库、SPI库、UART库和软件PWM库等，由于wiringPi的API函数和arduino非常相似，这也使得它广受欢迎。
wiringPi库除了提供wiringPi类库及其头文件外，还提供了一个命令行工具gpio：可以用来设置和读写GPIO管脚，以方便在Shell脚本中控制GPIO管脚。
wiringPi库最初是为BCM2835芯片编写的，现已移植到FriendlyELEC-RK3399平台，目前支持NanoPi M4、NanoPi NEO4、和NanoPC-T4开发板。
当前提供的WiringPi版本：2.44
WiringPi项目主页: http://wiringpi.com
我们同时为FriendlyELEC-RK3399平台提供了wiringPi的Python版本，请前往这里查看: WiringPi-Python for RK3399/zh
2 支持的OS
- FriendlyCore
- FriendlyDesktop
注：最新版本ROM中已经默认预装 wiringPi，也可以参照本文的方法手动安装
3 支持的开发板
- NanoPC T4
- NanoPi M4
- NanoPi NEO4
4 wiringPi在T4/M4/NEO4上的安装
通过ssh，或者串口终端进入开发板的命令行，用以下命令安装:
# 删除旧的实现 wget http://112.124.9.243:8888/wiringpi/friendlyelec-rk3399/remove_oldversion_wiringPi.sh chmod 755 remove_oldversion_wiringPi.sh sudo ./remove_oldversion_wiringPi.sh # 下载并安装wiringPi for RK3399 wget http://112.124.9.243:8888/wiringpi/friendlyelec-rk3399/wiringpi-v2.44-friendlyelec-rk3399.deb sudo dpkg -i wiringpi-v2.44-friendlyelec-rk3399.deb
4.1 测试安装
通过以下指令可以测试wiringPi是否安装成功:
gpio readall
如果安装成功会显示开发板的针脚布局，例如NanoPi M4会显示如下信息：
root@NanoPi-M4:~# gpio readall +------+-----+----------+------+ Model NanoPi-M4 +------+----------+-----+------+ | GPIO | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | GPIO | +------+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+------+ | | | 3.3V | | | 1 || 2 | | | 5V | | | | | | I2C2_SDA | | | 3 || 4 | | | 5V | | | | | | I2C2_SCL | | | 5 || 6 | | | GND(0V) | | | | 32 | 7 | GPIO1_A0 | OUT | 0 | 7 || 8 | | ALT | GPIO4_C1 | 15 | 145 | | | | GND(0V) | | | 9 || 10 | | ALT | GPIO4_C0 | 16 | 144 | | 33 | 0 | GPIO1_A1 | IN | 0 | 11 || 12 | 1 | IN | GPIO1_C2 | 1 | 50 | | 35 | 2 | GPIO1_A3 | IN | 0 | 13 || 14 | | | GND(0V) | | | | 36 | 3 | GPIO1_A4 | IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN | GPIO1_C6 | 4 | 54 | | | | 3.3V | | | 17 || 18 | 0 | IN | GPIO1_C7 | 5 | 55 | | | | UART4_TX | | | 19 || 20 | | | GND(0V) | | | | | | UART4_RX | | | 21 || 22 | 0 | IN | GPIO1_D0 | 6 | 56 | | | | SPI1_CLK | | | 23 || 24 | | | SPI1_CSn | | | | | | GND(0V) | | | 25 || 26 | | ALT | GPIO4_C5 | 11 | 149 | | | | I2C2_SDA | | | 27 || 28 | | | I2C2_SCL | | | | | | I2S0_LRX | | | 29 || 30 | | | GND(0V) | | | | | | I2S0_LTX | | | 31 || 32 | | | I2S_CLK | | | | | | I2S0_SCL | | | 33 || 34 | | | GND(0V) | | | | | | I2S0SDI0 | | | 35 || 36 | | | I2S0SDO0 | | | | | | I2S0I1O3 | | | 37 || 38 | | | I2S0I2O2 | | | | | | GND(0V) | | | 39 || 40 | | | I2S0I3O1 | | | +------+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+------+ root@NanoPi-M4:~#
5 wiringPi示例
将一个Matrix - LED通过连接至开发板，引脚的连接对应如下：
Matrix-LED是一个简单的发光二极管模块。3-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号，也可以输出变化的PWM信号，信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光，低电平就完全熄灭，可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。
5.1 工作原理
3-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号，也可以输出变化的PWM信号，信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光，低电平就完全熄灭，可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。
5.2 原理图
5.3 实物线路连接图
接下来我们用wiringPi实现一个LED闪烁的例子,
在代码中使用数字7来操作Pin7这个引脚:
5.4 C语言示例
创建一个C源文件：
vi test.c
然后键入如下代码:
#include <wiringPi.h>
int main(void)
{
wiringPiSetup() ;
pinMode (7, OUTPUT) ;
for(;;)
{
digitalWrite(7, HIGH) ;
delay (500) ;
digitalWrite(7, LOW) ;
delay (500) ;
}
}
编译test.c并运行：
gcc -Wall -o test test.c -lwiringPi -lwiringPiDev -lpthread -lrt -lm -lcrypt sudo ./test
看到LED灯一闪一闪的，就表示成功了。
5.5 Shell示例
创建一个shell脚本：
vi test.sh
然后键入如下代码:
LED=7 gpio mode $LED out while true; do gpio write $LED 1 sleep 0.5 gpio write $LED 0 sleep 0.5 done
运行脚本：
sudo source test.sh
会看到LED闪烁了。
5.6 Python示例
请前往这里查看: WiringPi-Python for RK3399/zh
6 wiringPi 常用API速查
6.1 初始化函数
6.1.1 wiringPiSetup (void)
该函数初始化wiringPi，并假定程序将使用wiringPi的管脚定义图。具体管脚映射，可以通过gpio readall命令来查看。
该函数需要root权限。
6.1.2 int wiringPiSetupGpio(void)
该函数和wiringPiSetup函数类似，区别在于假定程序使用的是CPU的GPIO管脚定义，而没有重新映射。
该函数需要root权限。
6.1.3 int wiringPiSetupPhys (void)
该函数和wiringPiSetup函数类似，区别在于不允许程序使用物理管脚定义，仅支持P1接口。
该函数需要root权限。
6.1.4 int wiringPiSetupSys (void)
该函数初始化wiringPi，使用/sys/class/gpio接口，而不是直接通过操作硬件来实现。
该函数可以使用非root权限用户，在此种模式下的管脚号是CPU的GPIO管脚号，和wiringPiSetupGpio函数类似。
在此种模式下，在运行程序前，您需要通过/sys/class/gpio接口导出要使用的管脚。
你可以在一个独立的shell脚本中来导出将要使用的管脚，或者使用系统的system()函数来调用GPIO命令。
6.2 核心函数
6.2.1 void pinMode (int pin, int mode)
使用该函数可以将某个引脚配置为INPUT(输入) OUTPUT（输出）PWM_OUTPUT（脉冲输出）或者GPIO_CLOCK（时钟）。
在Sys模式下，这个函数没有影响。
你可以通过调用GPIO命令在shell脚本中来设置管脚的模式。
6.2.2 void pullUpDnControl (int pin, int pud)
使用该函数可以设置指定管脚使用上拉或者下拉电阻模式，通常当需要管脚作为输入引脚时，需要设定此项。
不同于Arduino，CPU有内部上拉和下拉电阻这两种模式。
参数pud可以为PUD_OFF（无上拉或下拉电阻）、PUD_DOWN（内部下拉至地线）或者PUD_UP（内部上拉至3.3V）。
该函数在Sys模式下无作用。
如果你需要激活上拉或下拉电阻的话，在启动程序前，可以通过在脚本中调用GPIO命令来实现。
6.2.3 void digitalWrite (int pin, int value)
使用该函数可以向指定的管脚写入HIGH（高）或者LOW（低），写入前，需要将管脚设置为输出模式。
wiringPi将任何的非0值作为HIGH（高）来对待，因此，0是唯一能够代表LOW（低）的数值。
6.2.4 void pwmWrite (int pin, int value)
使用该函数可以将值写入指定管脚的PWM寄存器中，可设置的值为0~1024，其他PWM讴备可能有不同的PWM范围。
当在Sys模式时，该函数不可用来控制板上PWM。
6.2.5 digitalRead(int pin);
使用该函数可以读取指定管脚的值，读取到的值为HIGH（1）或者LOW（0），该值取决于该管脚的逻辑电平的高低。
6.2.6 analogRead (int pin) ;
该函数返回所指定的模拟输入管脚的值。你需要添加额外的模拟模块来使用该函数，比如Gertboard，quick2Wire模拟板等。
6.2.7 analogWrite (int pin, int value) ;
该函数将指定的值写入到指定的管脚。你需要添加额外的模拟模块来使用该函数，比如Gertboard等。
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标签：LED,函数,NanoPC,int,T4,wiringPi,GPIO,管脚 来源： https://www.cnblogs.com/hanson/p/10557565.html