聯發科Linkit 7688 （二）GPIO基本操作與C語言程式設計
Linkit 系列博文：
GPIO ( General Purpose Input Output ) 全名為通用輸入輸出，是CPU的一種管腳，即可以做輸入、也可以做輸出， 常用於將開關、按鍵、LED、感測器等接到CPU。
Linkit 7688 有40多個GPIO管腳， 分別編號為：gpio1, gpio2, ... gpioxx
一、GPIO 基礎
GPIO 管腳支援最高 4 mA 電流， 啟用時電壓為3.3V. 管腳有兩個狀態：HIGH 或 LOW, HIGH就是高電壓(3.3V), LOW是低電壓(0 V)
根據連線電路的不同，連線GPIO管腳的裝置有兩種啟用方式:
- Active high: 當 GPIO 為 HIGH時，裝置被啟用
- Active low: 當 GPIO為 LOW時，裝置被啟用
二、GPIO的軟體控制在Linux中， GPIO 表達為一個裝置檔案， 對GPIO的操作採用檔案讀寫方式即可完成。 在 目錄 /sys/class/gpio/ 下 存放著 GPIO 的裝置檔案。 檢視一個7688的gpio這個目錄
ls /sys/class/gpio
返回結果：
export gpiochip0gpiochip127gpiochip32gpiochip64 unexport
其中： export 和 unexport 是兩個檔案， 其它是目錄。
要操作某一個GPIO, 首先要將GPIO 管腳編號首先寫入 export 檔案中
輸入命令列： echo 44 > /sys/class/gpio/export 然後檢視gpio目錄 ls /sys/class/gpio 結果是:export gpiochip0gpiochip32 unexport
gpio44gpiochip127gpiochip64
可以看到，該目錄下多了一個名為 gpio44的目錄。 進入這個目錄即可對GPIO44口進行操作。
檢視一下gpio44目錄： ls /sys/class/gpio/gpio44
結果有幾個檔案：
active_low device direction edge subsystem uevent value
其中：
direction 檔案是GPIO的輸入輸出方向，寫入文字"out" 到該檔案，則 GPIO口被置為輸出狀態。寫入"in" 到該檔案，則 GPIO口被置為輸入狀態。
value 檔案是GPIO的當前狀態值，為1或0 (即 HIGH 或 LOW). 寫入文字"1" 到該檔案，則 GPIO置為HIGH(高電壓), 寫入文字"0" 到該檔案，則 GPIO置為LOW(低電壓)
以命令列操作一下, 將gpio44的direction設成 "out", 值設為 "0"
echo out > /sys/class/gpio/gpio44/direction
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio44/value
則此時， 開發板上的WIFI燈亮起。 （開發板的WIFI燈連線了 gpio44, 由於WIFI燈的接入方式是Active Low，故寫入 “0“ 燈亮）
寫入 “1“ ， 則開發板上的WIFI燈滅了，命令如下：
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio44/value
操作完成後，可以將GPIO 管腳編號寫入 unexport 檔案中
echo 44 > /sys/class/gpio/unexport
則目錄 /sys/class/gpio/gpio44 將消失， 不能操作GPIO 44腳了
上述過程是適用於所有 Linux 版本的通用處理方式，不僅是OpenWrt獨有的。
三、C語言程式設計操作GPIO
明白上述過程後，也就明白了：C語言程式設計操作GPIO其實就是讀寫檔案。
比如： 將 gpio44 置為HIGH
int fp =open("/sys/class/gpio/gpio44/value", O_WRONLY);
write(fp, "1", 2 );
close(fp);
一般來說，對裝置檔案的操作使用 open(), close(), 而不使用 fopen(), fclose(). 前者是作業系統函式、無緩衝的，後者是標準C函式、有緩衝的。
為方便使用，我寫了一個gpio模組，包含兩個檔案 gpio.c, gpio.h, 有幾個GPIO的常用操作函式。 比如：
/**
* Export specified GPIO pin
* @param pin_number specified the pin
* @return 1 if success.
* return negative integer error code if fail.
*/
int gpio_export(int pin_number) ；
/**
* Write specified GPIO pin
* @param pin_number specified the pin
* @param value
* @return 1 if success.
* return negative integer error code if fail.
*/
int gpio_write(int pin_number,int value);
/**
* set direction of specified GPIO pin
* @param pin_number specified the pin
* @param direction could be GPIO_IN or GPIO_OUT, GPIO_OUT_HIGH, GPIO_OUT_LOW
* @return 1 if success.
* return negative integer error code if fail.
*/
int gpio_set_direction(int pin_number,int direction);
...
具體看 gpio.h 標頭檔案 和 example吧
例程：
#include "gpio.h"
int main() {
gpio_export(44); //export gpio44
gpio_set_direction(44, GPIO_OUTPUT); //設 gpio44 為 輸出狀態
gpio_write(44, GPIO_LOW); //設 gpio44 值為 LOW, 在7688板上則WIFI燈亮起
}
gpio模組和例程在我的下載中分享 ：GPIO庫
對於CPU直接引出的 GPIO管腳 ， 上述操作就可以了。
但是，在Linkit 7688 DUO開發板， 板上引出的GPIO引腳都是由一片 ATmega32U4 晶片提供的，這片晶片提供Arduino的開發介面。
因此，要操作 Linkit 7688 DUO開發板的GPIO口，需要安裝 Arduino IDE, 並用Arduino程式設計ATmega32U4 控制GPIO口，
Linkit 7688主晶片通過串列埠控制ATmega32U4 。(具體見後續博文)