要向大家介绍下如何写一个python程序实现控制Arduino中才能控制的I/O接口。上篇文章也说过,如果想使用python程序,必须使用SD卡中的Linux系统。那么如何在Linux系统中直接操作GPIO呢?我们来看看具体的操作步骤。
1、安装SD Linux系统
2、如图所示,先后将Arduino Software 1.5.3 (Arduino IDE)和SD-Card Linux Image下载到本机,Arduino IDE在后面查找GPIO与Arduino IO 之间的映射关系时需要用到。
3、如图所示,将SDCard1.0.4.tar.bz2解压后出现一个“image-full-galileo”的文件夹。
4、在MicroSD使用前需先将其以Fat32进行格式化,然后将“image-full-galileo”文件夹下地所有文件直接拷贝到microSD卡的根目录下。
5、进入Galileo。将MicroSD插到Galileo中,在路由器页面的已连接设备列表中会看到设备名称为“clanton”有线连接设备,找到其IP地址,然后中Terminal(Unix和Linux,Windows可用Putty)中通过ssh进入Galileo,“ssh root@192.168.199.121”。
6、有意思的是,这个在MicroSD中运行的Linux系统开启了ssh服务,并且root账号没有设置密码,可以直接进入。如上图所示,弹出一对话框后输入 “yes”回车即可进入Galileo,出现下图中的 “root@clanton”说明这一步成功完成了
7、到这里,可能会有疑问了,Galileo板载也是有一个操作系统的,microSD卡中也有一个Linux,如何保证现在进入的就是microSD卡中的系统呢?在Terminal中输入“cat/proc/version”即可查看Linux系统版本,显示为“3.8.7-yocto-standard”,这就是前面下载的为Galileo定制的Linux操作系统,Yocto。
8、找到那个属于你的GPIO。下面就要开始这篇文章中的核心部分,也是最难的一部。找Linux GPIO 与 Arduino IO之间的映射关系!
9、如右图所示,在“/sys/class/gpio/”中有多大60多个GPIO,如何找出右侧GPIO与左侧Arduino IDE中对应的IO呢。首先将0-13IO口全部设为“INPUT”输入模式
voidsetup(){//putyoursetupcodehere,torunonce: pinMode(0,INPUT); pinMode(1,INPUT); pinMode(2,INPUT); pinMode(3,INPUT); pinMode(4,INPUT); pinMode(5,INPUT); pinMode(6,INPUT); pinMode(7,INPUT); pinMode(8,INPUT); pinMode(9,INPUT); pinMode(10,INPUT); pinMode(11,INPUT); pinMode(12,INPUT); pinMode(13,INPUT); } voidloop(){ //putyourmaincodehere,torunrepeatedly: }
10、如图所示,左侧“pinMode(13,OUTPUT)”将13引脚变为输出模式,右侧gpio7变成out模式,因此gpio7对应的就是Arduino IO 13(pin13)
11、按照这种方法依次找出Arduino IO与GPIO之间如下的对应关系GPIODigitalI/Ogpio11pin0 gpio12pin1 gpio13pin2 gpio14pin3 gpio6pin4 gpio0pin5 gpio1pin6 gpio38pin7 gpio40pin8 gpio4pin9 gpio10pin10 gpio5pin11 gpio15pin12 gpio7pin13下面就需要来对上面找到的gpio对应关系进行验证了。“echo “out” 》/sys/class/gpio/gpio*/direction”为将gpio变为输出模式,“echo “1” 》/sys/class/gpio/gpio*/value”为将gpio输出高电平。然后就有了下面这段python程序,这段程序依次将pin13,pin12,pin11,pin10四个引脚的LED点亮然后关闭,但由于python程序的执行效率问题,
应该所有LED同时点亮有了延时成为流水灯,如下图所示效果。这段程序在Linux系统的任意文件夹内均可。importos,timewhileTrue:os.system(‘echo“out”》/sys/class/gpio/gpio7/direction’) os.system(‘echo“1”》/sys/class/gpio/gpio7/value’) os.system(‘echo“out”》/sys/class/gpio/gpio15/direction’) os.system(‘echo“1”》/sys/class/gpio/gpio15/value’) os.system(‘echo“out”》/sys/class/gpio/gpio5/direction’) os.system(‘echo“1”》/sys/class/gpio/gpio5/value’) os.system(‘echo“out”》/sys/class/gpio/gpio10/direction’) os.system(‘echo“1”》/sys/class/gpio/gpio10/value’) time.sleep(0.2) os.system(‘echo“0”》/sys/class/gpio/gpio5/value’) os.system(‘echo“0”》/sys/class/gpio/gpio15/value’) os.system(‘echo“0”》/sys/class/gpio/gpio7/value’) os.system(‘echo“0”》/sys/class/gpio/gpio10/value’)
Linux中的IO使用方法
应该是新版本内核才有的方法。
请参考:。/Documentation/gpio.txt文件
提供的API:
驱动需要包含 #include 《linux/gpio.h》
判断一个IO是否合法:int gpio_is_valid(int number);
设置GPIO的方向,如果是输出同时设置电平:
/* set as input or output, returning 0 or negative errno */
int gpio_direction_input(unsigned gpio);
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
获取输入引脚的电平:
/* GPIO INPUT: return zero or nonzero */
int gpio_get_value(unsigned gpio);
/* GPIO OUTPUT */
void gpio_set_value(unsigned gpio, int value);
int gpio_cansleep(unsigned gpio);
To access such GPIOs, a different set of accessors is defined:
/* GPIO INPUT: return zero or nonzero, might sleep */
int gpio_get_value_cansleep(unsigned gpio);
/* GPIO OUTPUT, might sleep */
void gpio_set_value_cansleep(unsigned gpio, int value);
获取一个GPIO并声明标签:
/* request GPIO, returning 0 or negative errno.
* non-null labels may be useful for diagnostics.
*/
int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);
/* release previously-claimed GPIO */
void gpio_free(unsigned gpio);
将GPIO映射为IRQ中断:
/* map GPIO numbers to IRQ numbers */
int gpio_to_irq(unsigned gpio);
/* map IRQ numbers to GPIO numbers (avoid using this) */
int irq_to_gpio(unsigned irq);
设置GPIO IRQ中断类型:
if (!sw-》both_edges) {
if (gpio_get_value(sw-》gpio))
set_irq_type(gpio_to_irq(sw-》gpio), IRQ_TYPE_EDGE_FALLING);
else
set_irq_type(gpio_to_irq(sw-》gpio), IRQ_TYPE_EDGE_RISING);
在驱动中使用延时函数mdelay,需要包含《linux/delay.h》文件。time.sleep(0.2)
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