一、 DragonBoard 410c GPIO口分布情况及测试硬件连线
如图1所示,在 DragonBoard 410c 开发板上,其GPIO口通过接口进行了预留,用户在开发测试过程中可以方便的通过排针或者排线接入到 DragonBoard 410c 的GPIO口,实现与外设的连接,对外设进行控制,同时也可以通过下载 DragonBoard 410c GPIO PDF和使用说明文档查看其GPIO详细信息,在410c资料包中的Schematicas_DragonBoard.pdf文件中对410c板子的GPIO口设计有详细的说明,如下图1给出了开发板的GPIO硬件接口J8的详细设计,通过该图可以知道整个410c开发板的GPIO外部接口连接情况。
图1 DragonBoard 410c外部GPIO口引出接口J8的连接原理图
根据上述原理图,可以在板子上用杜邦线连接,本文在测试过程中选取的是GPIO_36和GPIO_12两个GPIO口作为控制,其中GPIO12控制LED灯,GPIO_36用于接收按键信号,检测开关是否被按下,开关每次按下LED灯状态改变一次,整个控制电路硬件连接如图2所示。
图2 DragonBoard 410c按键控制LED灯硬件连接示意图
二、程序设计
1)在linux环境下用vim编辑器建立工程程序文件key_led_test.c,该文件是测试工程的主文件,起命令如下:
mkdir key_led_test
vim key_led_test.c
通过GPIO口控制LED和检测按键信号的基本原理如下:
首先需要对使用的GPIO口进行导入,完成导入后的GPIO口才可以进读写,起导入GPIO口的函数机代码如下:
int Export_GPIO(int gpio) {
int fd;
char buf[MAX_BUF];
sprintf(buf, “%d”, gpio);
fd = open(“/sys/class/gpio/export”, O_WRONLY);
if(fd < 0)
return -1;
write(fd, buf, strlen(buf));
close(fd); return 0; }
}
然后对GPIO口进行读写数据,其中读写的实现函数及代码如下:
int Write_GPIO(int gpio, int value) {
int fd; char buf[MAX_BUF]; //Set the direction of the GPIO to output
sprintf(buf, “/sys/class/gpio/gpio%d/direction”, gpio);
fd = open(buf, O_WRONLY); if(fd<0)
return -1;
write(fd, “out”, 3);// Set out direction
close(fd);
sprintf(buf, “/sys/class/gpio/gpio%d/value”, gpio);
fd = open(buf, O_WRONLY);
if(fd<0)
return -1; // Write the GPIO value
sprintf(buf, “%d”, value);
write(fd, buf, strlen(buf));
close(fd); return 0;
}
int Read_GPIO(int gpio, int *value) {
int fd; char val;
char buf[MAX_BUF];
sprintf(buf, “/sys/class/gpio/gpio%d/value”, gpio);
fd = open(buf, O_RDONLY);
if(fd<0)
return -1;
// Read the GPIO value
read(fd, &val, 1);
*value = atoi(&val);
close(fd); return 0;
}
最后,完成GPIO的读写操作后,需要导出GPIO口,起实现函数及代码如下:
int UnExport_GPIO(int gpio) {
int fd; char buf[MAX_BUF];
sprintf(buf, “%d”, gpio);
fd = open(“/sys/class/gpio/unexport”, O_WRONLY);
if(fd < 0)
return -1;
write(fd, buf, strlen(buf));
close(fd); return 0;
}
以上就是操作GPIO口的核心函数及实现过程,接着利用这些核心函数的调用和设计简单的逻辑就可以完成对连接410c板子上的按键进行检测同事控制LED等的状态,其中按键检测的实现函数如下:
int get_key_status(int Key){
int tmp=1;
int time=0;
Write_GPIO(Key, 1) ;
do{
delay_ms(10);
if(Read_GPIO(Key, &tmp)==0){
time++;
}
else return -1;
if(time>=100){
break; //按下时间超过1s,表示完成一次按动作,退出检测。
}
}while(!tmp)
if(time>=50){ //大于0.5s认为按键按下,不是干扰或者误按
return KEY_DOWN;
}
else return KEY_UP;
}
完成按键检测后,就可以根据按键来实现对LED的控制,其中LED的控制是通过输出高电平来点亮LED,输出低电平来熄灭LED,其实现函数如下:
int set_led_status(int Led,int status){
if(Write_GPIO(led, status)==0){
return 0;
}
else return -1;
}
基于对GPIO的读写函数完成上述KEY的状态读取和LED的状态控制函数后,就可以利用这两个函数方便的构建按键控制LED的程序,其中.c中的部分核心代码如下:
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAX_BUF 10
#define GPIO_A 36
#define GPIO_B 12
#define KEY_DOWN 1;
#define KEY_UP 0;
#define LED_LIGHT;
#define LED_EXTING;
int Export_GPIO(int gpio);
int UnExport_GPIO(int gpio);
int Write_GPIO(int gpio, int value);
int Read_GPIO(int gpio, int *value);
int get_key_status(int Key);
int set_led_status(int Led,int status);
int main(void) {
int KeyStatus=KEY_UP;
int LedStatus=LED_EXTING;
ret = Export_GPIO(GPIO_A);
if(ret != 0)
printf(“Error exporting GPIO_%d”, GPIO_A);
ret = Export_GPIO(GPIO_B);
if(ret != 0)
printf(“Error exporting GPIO_%d”, GPIO_B);
printf(“you can press key to change LED status ”);
while(1) {
KeyStatus=get_key_status(GPIO_A);
if(keyStatus!=-1) LedStatus=KeyStatus;
else{
printf(“get_key_status erro! ”);
return -1;
if(-1== set_led_status(GPIO_B, LedStatus)) {
printf(“set_led_status erro! ”);
return -1;
}
}
ret = UnExport_GPIO(GPIO_A);
if(ret != 0)
printf(“Error UnExporting GPIO_%d”, GPIO_A);
ret = UnExport_GPIO(GPIO_B);
if(ret != 0)
printf(“Error UnExporting GPIO_%d”, GPIO_B); return 0;
}
以上就是整个利用410c开发板在linux操作系统环境下实现对GPIO的操作,通过GPIO口读取按键信息实现对LED的控制。
三、程序编译和运行
在linux环境下,可以通过arm-linux-gcc交叉编译工具来编译平台的程序,生成可执行的程序文件,然后下载到开发板上运行,其中编译命令参考如下:
arm-linux-gcc -o key_led_test key_led_test.c
完成编译后生成key_led_test文件,执行下面命令改变其权限,使得其成为可执行文件:
chmod 777 key_led_test
最后执行key_led_test即可在板子上通过按按键控制LED灯。
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