GPIO使用参考

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1. 概述

General Purpose Input Output （通用输入/输出）简称为GPIO。GPIO 采用标准的LINUX框架，能够使用统一的接口来操作gpio。

Figure 1: GPIO框架

GPIO的框架如上图，中间层是 gpiolib，用于管理系统中的 GPIO。gpiolib 汇总了 GPIO 的通用操作，根据 GPIO 的特性，gpiolib 对上（其他 Drivers）提供的一套统一通用的操作 GPIO 的软件接口。对下，Gpiolib 提供了针对不同芯片操作的一套 framework，针对不同芯片，只需要实现mdrv_gpio_io.c，然后使用 Gpiolib 提供的注册函数，将其挂接到 Gpiolib 上。

2. GPIO NUM与PAD对应表

请通过原理图上GPIO 的Pad name在表1-1中查找对应的GPIO Index，GPIO Index作为软件操作GPIO相关函数的输入参数使用。

例如：希望操作的GPIO为 PAD_UART_TX2，根据表1-1中的内容找到对应的GPIO Index为6。

表1-1：GPIO NUM与PAD对应表

Pad Name	Index	Pad Name	Index	Pad Name	Index	Pad Name	Index
PAD_SD1_IO1	0	PAD_SD1_IO0	1	PAD_SD1_IO5	2	PAD_SD1_IO4	3
PAD_SD1_IO3	4	PAD_SD1_IO2	5	PAD_SD1_IO6	6	PAD_UART1_RX	7
PAD_UART1_TX	8	PAD_SPI0_CZ	9	PAD_SPI0_CK	10	PAD_SPI0_DI	11
PAD_SPI0_DO	12	PAD_PWM0	13	PAD_PWM1	14	PAD_SD_CLK	15
PAD_SD_CMD	16	PAD_SD_D0	17	PAD_SD_D1	18	PAD_SD_D2	19
PAD_SD_D3	20	PAD_USB_CID	21	PAD_PM_SD_CDZ	22	PAD_PM_IRIN	23
PAD_PM_UART_RX	24	PAD_PM_UART_TX	25	PAD_PM_GPIO0	26	PAD_PM_GPIO1	27
PAD_PM_GPIO2	28	PAD_PM_GPIO3	29	PAD_PM_GPIO4	30	PAD_PM_GPIO7	31
PAD_PM_GPIO8	32	PAD_PM_GPIO9	33	PAD_PM_SPI_CZ	34	PAD_PM_SPI_DI	35
PAD_PM_SPI_WPZ	36	PAD_PM_SPI_DO	37	PAD_PM_SPI_CK	38	PAD_PM_SPI_HLD	39
PAD_PM_LED0	40	PAD_PM_LED1	41	PAD_FUART_RX	42	PAD_FUART_TX	43
PAD_FUART_CTS	44	PAD_FUART_RTS	45	PAD_GPIO0	46	PAD_GPIO1	47
PAD_GPIO2	48	PAD_GPIO3	49	PAD_GPIO4	50	PAD_GPIO5	51
PAD_GPIO6	52	PAD_GPIO7	53	PAD_GPIO14	54	PAD_GPIO15	55
PAD_I2C0_SCL	56	PAD_I2C0_SDA	57	PAD_I2C1_SCL	58	PAD_I2C1_SDA	59
PAD_SR_IO00	60	PAD_SR_IO01	61	PAD_SR_IO02	62	PAD_SR_IO03	63
PAD_SR_IO04	64	PAD_SR_IO05	65	PAD_SR_IO06	66	PAD_SR_IO07	67
PAD_SR_IO08	68	PAD_SR_IO09	69	PAD_SR_IO10	70	PAD_SR_IO11	71
PAD_SR_IO12	72	PAD_SR_IO13	73	PAD_SR_IO14	74	PAD_SR_IO15	75
PAD_SR_IO16	76	PAD_SR_IO17	77	PAD_SAR_GPIO3	78	PAD_SAR_GPIO2	79
PAD_SAR_GPIO1	80	PAD_SAR_GPIO0	81

3. 内核使用GPIO

3.1. 申请gpio端口

• 目的

  创建端口为GPIO。

• 语法

  int gpio_request(unsigned gpio, const char *label)
  

• 参数

  参数名称	描述
  gpio	GPIO Index
  label	具体名称

• 返回值

  返回值	描述
  0	成功
  other	失败

3.2. 释放gpio端口

• 目的

  释放GPIO端口。

• 语法

  void gpio_free(unsigned gpio)
  

• 参数

  参数名称	描述
  gpio	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  void	无

3.3. 设为输入

• 目的

  标记gpio为输入。

• 语法

  int gpio_direction_input(unsigned gpio);
  

• 参数

  参数名称	描述
  gpio	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  0	成功
  other	失败

3.4. 设为输出

• 目的

  标记gpio为输出。

• 语法

  int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
  

• 参数

  参数名称	描述
  gpio	GPIO Index
  value	输出值

• 返回值

  返回值	描述
  0	成功
  other	失败

3.5. 获取输入电平

• 目的

  获取输入引脚的电平。

• 语法

  int gpio_get_value(unsigned gpio);
  

• 参数

  参数名称	描述
  gpio	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  int	电平值

3.6. 设置输出电平

• 目的

  设定输出引脚的电平。

• 语法

  void gpio_set_value(unsigned gpio, int value);
  

• 参数

  参数名称	描述
  gpio	GPIO Index
  value	输出值

• 返回值

  返回值	描述
  0	成功
  other	失败

3.7. 设置引脚为GPIO MODE

• 目的

  设置引脚为GPIO MODE。

• 语法

  void MDrv_GPIO_Pad_Set(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	Group Index

• 返回值

  返回值	描述
  void	无

3.8. 设置引脚的TMUX模式

• 目的

  设置引脚的TMUX模式。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_PadVal_Set(U8 u8IndexGPIO, U32 u32PadMode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	Group Index
  u32PadMode	TMUX MODE

• 返回值

  返回值	描述
  1	输出参数错误
  0	成功

3.9. 获取引脚的TMUX模式

• 目的

  获取引脚的TMUX模式。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_PadVal_Get(U8 u8IndexGPIO, U32 u32PadMode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	Group Index
  u32PadMode	获取到的TMUX MODE

• 返回值

  返回值	描述
  1	输出参数错误
  0	成功

3.10. 设置引脚的电压模式

• 目的

  获取输入引脚的电平。

• 语法

  void MDrv_GPIO_VolVal_Set(U8 u8Group, U32 u32PadMode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8Group	Group num (11 Groups in total)
  u32PadMode	Mode = 0：引脚电压为3.3V； Mode = 1：引脚电压为1.8V

• 返回值

  返回值	描述
  void	无

3.11. 获取引脚状态

• 目的

  判断引脚的状态是输入还是输出。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pad_InOut(U8 u8IndexGPIO, U8 u8PadLevel);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  u8PadLevel	1表示引脚状态为输出，0表示引脚状态为输入

• 返回值

  返回值	描述
  1	输入参数错误
  0	成功

3.12. 设置GPIO的上拉功能

• 目的

  开启指定的GPIO上拉功能。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pull_Up(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  0	设置成功
  other	该引脚不支持上拉设置或者输入参数错误

3.13. 设置GPIO的下拉功能

• 目的

  开启指定的GPIO下拉功能。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pull_Down(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  0	设置成功
  other	该引脚不支持下拉设置或者输入参数错误

3.14. 关闭GPIO的上/下拉功能

• 目的

  关闭指定的GPIO上/下拉功能，并切换至悬空状态。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pull_Off(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  0	设置成功
  other	该引脚不支持上拉设置或者输入参数错误

3.15. 获取GPIO的上/下拉状态

• 目的

  获取指定的GPIO上/下拉状态。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pull_Status(U8 u8IndexGPIO, U8* u8PullStatus);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  U8PullStatus	获取到的上/下拉状态

• 返回值

  返回值	描述
  0	获取成功
  1	该引脚不支持上拉设置或者输入参数错误

3.16. 设置GPIO的驱动能力

• 目的

  设置指定的GPIO的驱动能力。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Drv_Set(U8 u8IndexGPIO, U8 u8Level);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  u8Level	驱动能力等级

• 返回值

  返回值	描述
  0	设置成功
  other	该引脚不支持驱动能力设置或者输入参数错误

3.17. 获取GPI的驱动能力等级

• 目的

  获取指定的GPIO的驱动能力等级。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Drv_Get(U8 u8IndexGPIO, U8* u8Level);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  u8Level	获取到的GPIO的驱动能力等级

• 返回值

  返回值	描述
  0	获取成功
  1	该引脚不支持驱动能力设置或者输入参数错误

3.18. 获取GPIO的中断号

• 目的

  获取指定的GPIO的中断号。

• 语法

  int MDrv_GPIO_To_Irq(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  virq	Virq为返回的中断号
  负数或0	失败

3.19. 获取GPIO Index

• 目的

  通过GPIO Name获取GPIO Index。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_NameToNum(U8 pu8Name, U8* GpioIndex);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  GpioIndex	获取到的GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  1	输入参数错误
  0	成功

3.20. 获取特定PadMode对应的PIN脚

• 目的

  查询能够使用某一个特定PadMode的所有GPIO脚。

• 语法

  U32* MDrv_GPIO_PadModeToPadIndex(U32 u32Mode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u32Mode	所要查询的PadMode

• 返回值

  返回值	描述
  数组首地址	存放GPIO Index的数组

4. 用户空间使用GPIO

4.1. export/unexport文件接口

用户空间可以通过sysfs接口操作GPIO：首先需要打开 CONFIG_GPIO_SYSFS 配置，该配置位于menuconfig中：Device Drivers -> GPIO support -> /sys/class/gpio/... (sysfs interface)

/sys/class/gpio对应的源码位于driver/gpio/gpiolib-sysfs.c

/sys/class/gpio目录下的包含export/unexport、gpioN、gpio_chipN三种文件：

文件名	读写权限	值	描述
export	wo	GPIO Index	在用户空间申请某个GPIO的控制权
unexport	wo	GPIO Index	在用户空间移除某个GPIO的控制权
gpioN	ro		包含具体GPIO的direction、value等信息
gpio_chipN	ro		指代GPIO控制器

• /sys/class/gpio/export 文件属性为只允许写不允许读，用户程序通过写入GPIO的编号来向内核申请将某个GPIO的控制权导出到用户空间（sysfs），前提是没有内核代码申请这个GPIO端口，如用户申请编号为12的GPIO的命令：

  # echo 12 > export
  

  上述操作会为GPIO Index为12的GPIO创建一个节点gpio12，此时/sys/class/gpio目录下边生成一个gpio12的目录，如下图所示：

  

• /sys/class/gpio/unexport 文件属性也为只允许写不允许读，和export的效果相反，用户通过写入GPIO的编号来移除用户空间（sysfs）的接口。如移除gpio12文件夹的操作命令：

  # echo 12 > unexport
  

  上述操作将会移除gpio12这个节点，如下图所示：

  

4.2. /sys/class/gpio/gpioN

/sys/class/gpio/gpioN 指代某个具体的gpio端口，里边有如下属性文件：

文件名	读写权限	值	描述
direction	rw	in	输入模式，value不可写
		out	输出模式，value可写
		high	输出状态，默认高电平状态，value可写
		low	输出状态，默认低电平状态，value可写
value	rw	1	高电平状态
		0	低电平状态

direction 表示gpio端口的方向，读取结果是in或out，读取命令为：

# cat direciton

value 表示gpio引脚的电平，0表示低电平，1表示高电平；读取命令为：

# cat value

可以对direction进行写操作，命令为：

# echo in > direction

# echo out > direction

如果direction被配置为输出（out），电平默认为低，同时value是可写的，操作命令为：

# echo 1 > value

# echo 0 > value

direction写入low或high时不仅可以设置为输出还可以设置指定的输出电平。操作命令为：

# echo high > direction

# echo low > direction

当然如果内核不支持或者内核代码不愿意，将不会存在这个属性，比如内核调用了gpio_export(N,0)就表示内核不愿意修改gpio端口方向属性。

记住任何非零的值都将输出为高电平。如果某个引脚被配置为中断，则可以调用poll(2)函数监听该中断，中断触发后poll(2)函数就会返回。

4.3. /sys/class/mstar/msys

LINUX GPIO框架暂时未支持GPIO上下拉和驱动能力调节相关配置，在LINUX的GPIO标准框架外，我们又增加了另外的文件接口用于操作GPIO的上下拉和调节驱动能力。如需支持此功能，首先需要打开 CONFIG_MSYS_GPIO 配置，该配置位于menuconfig中：Device Drivers -> SStar SoC platform drivers -> msys api ->support GPIO pull and driving modify

/sys/class/mstar/msys对应的源代码位于driver/sstar/msys/ms_msys.c

设置上拉/下拉之前需要先将GPIO设置为输入状态，输出状态上拉/下拉是没法测量的：

引脚设置为输入状态后，进入sys/class/mstar/msys文件夹：

• gpio_pull 可以写入up和down

  文件名	读写权限	值	描述
  gpio_pull	rw	up	上拉模式
  		down	下拉模式

  查看GPIO当前的pull 状态是pull up / pull down / pull off：

  1.  # echo 50 >  gpio_pull
  2.  # cat > gpio_pull
  

  

  如果输入非法的GPIO Index 和GPIO Name，则会报错：

  

  设置上拉和设置下拉的命令为：

  1.  # echo 50 up > gpio_pull
  2.  # echo 50 down > gpio_pull
  

  设置后查看gpio_pull的状态，如下图，50表示GPIO Index，PAD_OUTN_RX0_CH3表示GPIO Name。

  1.  # cat gpio_pull
  

  

  如果输入非法的GPIO Index 和GPIO Name，则会报错：

  

  检查具体BIT是否被正确写入，可以根据GPIO_Mapping_Table，查找对应的PAD（如下图GPIO INDEX：50）。当pull up的时候PE bit位为1，PS bit位为0；pull down的时候PE bit位为1，PS bit位为0。具体操作命令为：

  1.  # riu_r 0x103e 0x34
  

  查看riu_r返回值的BIT6、BIT11

  

• gpio_drive 可以写入驱动的等级

  文件名	读写权限	值	描述
  gpio_drive	rw	0~8	设置GPIO的驱动等级

  当前平台中GPIO的驱动能力等级可根据根据GPIO_Mapping_Table查阅。

  查看GPIO的初始驱动能力等级的命令位：(也可以直接使用GPIO43的名称PAD_OUTP_RX0_CH0)

  1.  # echo 43 > gpio_drive
  2.  # cat > gpio_drive
  

  

  如果输入非法的GPIO Index 和GPIO Name，则会报错：

  

  设置驱动能力之前将GPIO设置为高电平输出状态方便测量，设置命令为：

  1.  # echo 43 1 > gpio_drive
  

  43为GPIO Index，1为驱动能力等级，对应4mA

  设置驱动能力之后查看gpio_driver的状态，如下图，设置GPIO Index为43的引脚的驱动能力为4mA成功。

  1.  # cat gpio_drive
  

  

  检查具体BIT是否被正确写入，可以根据GPIO_Mapping_Table，查找对应的PAD(如下图GPIO INDEX：50)。当设置驱动等级为1时，[103E56]#7 ~ #8为01。具体操作命令为：

  1.  # riu_r 0x103e 0x2B
  

  查看riu_r返回值的BIT7、BIT8

  

4.4. 示例

用户空间代码操作GPIO请参考sstargpio.c。

sstargpio.c

1.  #include <stdlib.h>
2.  #include <unistd.h>
3.  #include <stdio.h>
4.  #include <fcntl.h>
5.  #include <linux/fb.h>
6.  #include <linux/kd.h>
7.  #include <sys/mman.h>
8.  #include <sys/ioctl.h>
9.  #include <sys/time.h>
10. #include <string.h>
11. #include <errno.h>
12. 
13. #include "mi_sys.h"
14. 
15. #define GPIO_DEV "/sys/class/gpio"
16. #define SSTAR_GPIO_IN 0
17. #define SSTAR_GPIO_OUT 1
18. 
19. /* API call reference
20.     SStar_Gpio_Export(10);
21.     SStar_Gpio_SetDirection(10, SSTAR_GPIO_OUT);
22.     SStar_Gpio_SetValue(10, 0/1);
23. */
24. 
25. // export gpio port
26. MI_S32 SStar_Gpio_Export(MI_S32 s32Gpio)
27. {
28.     MI_S32 s32Ret = -1;
29.     MI_S32 s32Fd = -1;
30. 
31.     char as8GpioDev[128];
32. 
33.     memset(as8GpioDev, 0, sizeof(as8GpioDev));
34.     sprintf(as8GpioDev, "%s/export", GPIO_DEV);
35. 
36.     s32Fd = open(as8GpioDev, O_WRONLY);
37. 
38.     if (s32Fd < 0)
39.         printf("failed to export gpio %d\n", s32Gpio);
40.     else
41.     {
42.         char as8GpioPort[10];
43.         memset(as8GpioPort, 0, sizeof(as8GpioPort));
44.         sprintf(as8GpioPort, "%d", s32Gpio);
45.         write(s32Fd, as8GpioPort, strlen(as8GpioPort));
46.         printf("export gpio port: %d\n", s32Gpio);
47.         close(s32Fd);
48.         s32Ret = MI_SUCCESS;
49.     }
50. 
51.     return s32Ret;
52. }
53. 
54. // set gpio direction: 0 in, others out
55. MI_S32 SStar_Gpio_SetDirection(MI_S32 s32Gpio, MI_S32 s32Direction)
56. {
57.     MI_S32 s32Ret  = -1;
58.     const char *ps8Direction = NULL;
59.     MI_S32 s32Fd = -1;
60. 
61.     char as8GpioDev[128];
62. 
63.     memset(as8GpioDev, 0, sizeof(as8GpioDev));
64.     sprintf(as8GpioDev, "%s/gpio%d/direction", GPIO_DEV, s32Gpio);
65. 
66.     s32Fd = open(as8GpioDev, O_RDWR);
67. 
68.     if (s32Fd < 0)
69.         printf("failed to set gpio%d direction\n", s32Gpio);
70.     else
71.     {
72.         if (SSTAR_GPIO_IN == s32Direction)
73.             ps8Direction = "in";
74.         else if (SSTAR_GPIO_OUT == s32Direction)
75.             ps8Direction = "out";
76.         else
77.         {
78.             printf("Unkown gpio direction %d\n", s32Direction);
79.         }
80.         write(s32Fd, ps8Direction, strlen(ps8Direction));
81.         printf("set gpio%d direction: %s\n", s32Gpio, ps8Direction);
82.         close(s32Fd);
83.         s32Ret = 0;
84.     }
85. 
86.     return s32Ret;
87. }
88. 
89. // get gpio direction
90. MI_S32 SStar_Gpio_GetDirection(MI_S32 s32Gpio, MI_S8 *ps8Direction, MI_S32 s32Len)
91. {
92.     MI_S32 s32Ret  = -1;
93.     MI_S32 s32Fd = -1;
94. 
95.     char as8GpioDev[128];
96. 
97.     memset(as8GpioDev, 0, sizeof(as8GpioDev));
98.     sprintf(as8GpioDev, "%s/gpio%d/direction", GPIO_DEV, s32Gpio);
99. 
100.        s32Fd = open(as8GpioDev, O_RDWR);
101.    
102.        if (s32Fd < 0)
103.            printf("failed to read gpio%d direction\n", s32Gpio);
104.        else
105.        {
106.            memset(ps8Direction, 0, s32Len);
107.            read(s32Fd, ps8Direction, s32Len);
108.            printf("get gpio%d direction: %s\n", s32Gpio, ps8Direction);
109.            close(s32Fd);
110.            s32Ret = MI_SUCCESS;
111.        }
112.    
113.        return s32Ret;
114.    }
115.    
116.    // set gpio value: 0 low, 1 high
117.    MI_S32 SStar_Gpio_SetValue(MI_S32 s32Gpio, MI_S8 s8Value)
118.    {
119.        MI_S32 s32Ret  = -1;
120.        MI_S32 s32Fd = -1;
121.    
122.        char as8GpioDev[128];
123.    
124.        memset(as8GpioDev, 0, sizeof(as8GpioDev));
125.        sprintf(as8GpioDev, "%s/gpio%d/value", GPIO_DEV, s32Gpio);
126.    
127.        s32Fd = open(as8GpioDev, O_RDWR);
128.    
129.        if (s32Fd < 0)
130.            printf("failed to set gpio%d value\n", s32Gpio);
131.        else
132.        {
133.            if (0 == s8Value)
134.            {
135.                write(s32Fd, (const void*)"0", 1);
136.            }
137.            else if (1 == s8Value)
138.            {
139.                write(s32Fd, (const void*)"1", 1);
140.            }
141.            else
142.            {
143.                printf("error:set gpio value fail (%d)\n", s8Value);
144.            }
145.            close(s32Fd);
146.            s32Ret = MI_SUCCESS;
147.        }
148.    
149.        return s32Ret;
150.    }
151.    
152.    // get gpio value
153.    MI_S32 SStar_Gpio_GetValue(MI_S32 s32Gpio, MI_S8 *s8Level)
154.    {
155.        MI_S32 s32Ret  = -1;
156.        MI_S32 s32Fd = -1;
157.    
158.        char as8GpioDev[128];
159.        char as8[2];
160.    
161.        memset(as8, 0, sizeof(as8));
162.        memset(as8GpioDev, 0, sizeof(as8GpioDev));
163.        sprintf(as8GpioDev, "%s/gpio%d/value", GPIO_DEV, s32Gpio);
164.    
165.        s32Fd = open(as8GpioDev, O_RDWR);
166.    
167.        if (s32Fd < 0)
168.            printf("failed to read gpio%d value\n", s32Gpio);
169.        else
170.        {
171.            read(s32Fd, as8, 1);
172.            *s8Level = atoi(as8);
173.            //printf("read gpio status: %s\n", s8Value);
174.            close(s32Fd);
175.            s32Ret = MI_SUCCESS;
176.        }
177.    
178.        return s32Ret;
179.    }
180.    
181.    // get gpio value
182.    int new_SStar_Gpio_GetValue(MI_S32 s32Gpio)
183.    {
184.        int value = -1;
185.        MI_S32 s32Fd = -1;
186.    
187.        char as8GpioDev[128];
188.        char as8[2];
189.    
190.        memset(as8, 0, sizeof(as8));
191.        memset(as8GpioDev, 0, sizeof(as8GpioDev));
192.        sprintf(as8GpioDev, "%s/gpio%d/value", GPIO_DEV, s32Gpio);
193.    
194.        s32Fd = open(as8GpioDev, O_RDWR);
195.        if (s32Fd < 0)
196.            printf("failed to read gpio%d value\n", s32Gpio);
197.        else
198.        {
199.            read(s32Fd, as8, 1);
200.            value = atoi(as8);
201.            close(s32Fd);
202.        }
203.    
204.        return value;
205.    }

5. UBOOT使用GPIO

5.1. CMD：gpio -Config gpio port

gpio (对于第二个参数，请输入至少 3 个字符)

gpio使用说明	举例
gpio output [gpio#] [1/0]	gpio output 69 1
gpio input/get [gpio#]	gpio input 10 (gpio 10 set as input)
gpio toggle [gpio#]	gpio tog 49 (toggle)
gpio state [gpio#]	gpio sta 49 (get i/o status(direction) & pin status)
gpio list [num_of_pins]	gpio list 10 (list GPIO1~GPIO10 status)

注意：gpio# 请参考 drivers\mstar\gpio\infinity7\gpio.h

5.2. API

5.2.1. 设置引脚为GPIO MODE

• 目的

  设置引脚为GPIO MODE。

• 语法

  void MDrv_GPIO_Pad_Set(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	Group Index

• 返回值

  返回值	描述
  void	无

5.2.2. 设置引脚的TMUX模式

• 目的

  设置引脚的TMUX模式。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_PadVal_Set(U8 u8IndexGPIO, U32 u32PadMode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	Group Index
  u32PadMode	TMUX MODE

• 返回值

  返回值	描述
  1	输出参数错误
  0	成功

5.2.3. 获取引脚的TMUX模式

• 目的

  获取引脚的TMUX模式。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_PadVal_Get(U8 u8IndexGPIO, U32 u32PadMode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	Group Index
  u32PadMode	获取到的TMUX MODE

• 返回值

  返回值	描述
  1	输出参数错误
  0	成功

5.2.4. 设置引脚的电压模式

• 目的

  获取输入引脚的电平。

• 语法

  void MDrv_GPIO_VolVal_Set(U8 u8Group, U32 u32PadMode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8Group	Group num (11 Groups in total)
  u32PadMode	Mode = 0：引脚电压为3.3V； Mode = 1：引脚电压为1.8V

• 返回值

  返回值	描述
  void	无

5.2.5. 获取引脚状态

• 目的

  判断引脚的状态是输入还是输出。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pad_InOut(U8 u8IndexGPIO, U8 u8PadLevel);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  u8PadLevel	1表示引脚状态为输出，0表示引脚状态为输入

• 返回值

  返回值	描述
  1	输入参数错误
  0	成功

5.2.6. 设置GPIO的上拉功能

• 目的

  开启指定的GPIO上拉功能。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pull_Up(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  0	设置成功
  other	该引脚不支持上拉设置或者输入参数错误

5.2.7. 设置GPIO的下拉功能

• 目的

  开启指定的GPIO下拉功能。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pull_Down(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  0	设置成功
  other	该引脚不支持下拉设置或者输入参数错误

5.2.8. 关闭GPIO的上/下拉功能

• 目的

  关闭指定的GPIO上/下拉功能，并切换至悬空状态。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pull_Off(U8 u8IndexGPIO);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  0	设置成功
  other	该引脚不支持上拉设置或者输入参数错误

5.2.9. 获取GPIO的上/下拉状态

• 目的

  获取指定的GPIO上/下拉状态。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Pull_Status(U8 u8IndexGPIO, U8* u8PullStatus);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  U8PullStatus	获取到的上/下拉状态

• 返回值

  返回值	描述
  0	获取成功
  1	该引脚不支持上拉设置或者输入参数错误

5.2.10. 设置GPIO的驱动能力

• 目的

  设置指定的GPIO的驱动能力。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Drv_Set(U8 u8IndexGPIO, U8 u8Level);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  u8Level	驱动能力等级

• 返回值

  返回值	描述
  0	设置成功
  other	该引脚不支持驱动能力设置或者输入参数错误

5.2.11. 获取GPIO的驱动能力等级

• 目的

  获取指定的GPIO的驱动能力等级。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_Drv_Get(U8 u8IndexGPIO, U8* u8Level);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  u8Level	获取到的GPIO的驱动能力等级

• 返回值

  返回值	描述
  0	获取成功
  1	该引脚不支持驱动能力设置或者输入参数错误

5.2.12. 获取GPIO Index

• 目的

  通过GPIO Name获取GPIO Index。

• 语法

  U8 MDrv_GPIO_NameToNum(U8 pu8Name, U8* GpioIndex);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	GPIO Index
  GpioIndex	获取到的GPIO Index

• 返回值

  返回值	描述
  1	输入参数错误
  0	成功

5.2.13. 获取特定PadMode对应的PIN脚

• 目的

  查询能够使用某一个特定PadMode的所有GPIO脚。

• 语法

  U32* MDrv_GPIO_PadModeToPadIndex(U32 u32Mode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u32Mode	所要查询的PadMode

• 返回值

  返回值	描述
  数组首地址	存放GPIO Index的数组

6. GPIO复用功能

6.1. Kernel Config

编译Kernel时：make menuconfig

Device Drivers-->
    [*] SStar SoC platform drivers-->

6.2. 复用功能使用说明

当需要使用GPIO的复用功能时候，首先需要获取所要操作的PIN脚的Name、所要复用的Tmux Mode，将他们配置在xxx-padmux.dtsi中：

1.  <PAD_VSYNC_OUT      PINMUX_FOR_VGA_VSYNC_MODE_1      MDRV_PUSE_VGA_VSYNC>
2.  <PAD_HSYNC_OUT      PINMUX_FOR_VGA_HSYNC_MODE_1      MDRV_PUSE_VGA_HSYNC>

如上所示，第一列和第二列分别表示Pad Name和Tmux Mode，MDRV_PUSE_XXX可以理解为当前这一组的配置的Name。

配置的时候需要注意的事项：

• 一个Pad只能配置一种Mode，不可以一个Pad同时配置多个Mode。

• 一个Puse只能对应一组配置，否则会造成冲突。

• 配置的Pad和Mode必须是匹配的。

• 不允许在驱动中直接进行复用操作，要求复用的配置都集中到xxx_padmux.dtsi。（需要动态调整复用配置的除外，这是为了方便管理和减少配置冲突，也因此这份dtsi文件中汇聚了几乎所有引脚的复用配置）

6.3. API

6.3.1. 获取复用到的引脚

• 目的

  以Puse为检索条件遍历，获取xxx-padmux.dtsi中配置到的Pad。

• 语法

  int mdrv_padmux_getpad (int Puse);
  

• 参数

  参数名称	描述
  Puse	Puse的宏定义

• 返回值

  返回值	描述
  PadId	成功获取到padmux.dtsi中的Pad的宏定义
  PAD_UNKNOWN	输入的Puse有误或者padmux.dtsi中没有对应的PadId

6.3.2. 获取复用到的Tmux Mode

• 目的

  以Puse为检索条件遍历，获取xxx-padmux.dtsi中配置到的Tmux Mode。

• 语法

  int mdrv_padmux_getmode (int Puse);
  

• 参数

  参数名称	描述
  Puse	Puse的宏定义

• 返回值

  返回值	描述
  PadId	成功获取到padmux.dtsi中的Mode的宏定义
  PAD_UNKNOWN	输入的Puse有误或者padmux.dtsi中没有对应的PadId

6.3.3. 获取PUSE的宏定义

• 目的

  因为PUSE的宏定义遵循一套规则：

  1. 不同IP之间的偏移为0x10000

  2. 同一个IP中不同Channel之间的偏移为0x100

  3. 同一个IP同一个Channel中不同Puse之间的偏移为0x1

  因此可以根据这三个参数获取Puse的宏定义。

• 语法

  int mdrv_padmux_getpuse (int IP_Index, int Channel_Index, int Pad_Index);
  

• 参数

  参数名称	描述
  IP_Index	Puse所在的IP，可在mdrv_puse.h中查阅
  Channel_Index	Puse所在的Channel，可在mdrv_puse.h中查阅
  Pad_Index	Puse在channel中的Index，可在mdrv_puse.h中查阅

• 返回值

  返回值	描述
  Puse	成功获取到padmux.dtsi中的PadId

6.3.4. 获取特定PadMode对应的PIN脚

• 目的

  查询能够使用某一个特定PadMode的所有GPIO脚。

• 语法

  U32* MDrv_GPIO_PadModeToPadIndex(U32 u32Mode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u32Mode	所要查询的PadMode

• 返回值

  返回值	描述
  数组首地址	存放GPIO Index的数组

6.3.5. 获取特定Pad目前的Tmux Mode

• 目的

  该API用于获取某只Pad当前配置的PadMode，前提是这只Pad配置PadMode的时候是通过Padmux接口进行配置，直接操作寄存器进行配置的方式则不会使该API生效。

• 语法

  U8* MDrv_GPIO_PadValGet (U8 u8IndexGPIO, U32* u32PadMode);
  

• 参数

  参数名称	描述
  u8IndexGPIO	所要查询的PadMode
  u32PadMode	获取到的PadMode

• 返回值

  返回值	描述
  1	成功
  0	失败

7. GPIO映射表

377_GPIO_Mapping_Table