Linux x86 GPIO驱动——探索嵌入式开发的更深层次
随着物联网和智能设备的普及，嵌入式系统的应用越来越广泛。Linux操作系统作为开源系统，它的优秀性能和灵活性使得它成为嵌入式系统开发中的重要选择。本文将介绍Linux x86 GPIO驱动的原理和实现方法，并以树莓派为例详细讲解如何使用该驱动，以期为嵌入式开发者在开发过程中提供更深入的理解和更有效的帮助。
一、GPIO概述
GPIO即通用输入/输出，是指在嵌入式系统中可编程的引脚，可以实现GPIO输入和输出的功能。相比于寄存器和控制寄存器中的引脚，GPIO更加灵活，可以根据需要进行自定义的输入输出，被广泛应用于嵌入式系统中。
二、Linux x86 GPIO驱动原理
1.设备树
在介绍Linux x86 GPIO驱动原理之前，我们需要先了解一下设备树。设备树是Linux操作系统中用于描述硬件设备的一种数据结构，它以“节点”的形式描述硬件设备的各个属性，包括设备的类型、地址以及与其他设备的关系等内容。
在设备树中，每个节点都有所对应的设备驱动，通过设备树可以对这些设备进行管理和控制。
2. GPIO驱动
在Linux操作系统中，GPIO驱动是一种设备驱动程序，它实现了对GPIO引脚的控制，包括GPIO的输入和输出。
GPIO驱动主要有两种模式：中断模式和轮询模式。通过中断模式，当GPIO中检测到有电平变化时会发出中断信号，可以立即响应，提高GPIO的应用效率。而轮询模式则需要不断地查询输入状态，效率较低，但是对于较简单的嵌入式系统而言，轮询模式也可以满足要求。
三、树莓派上使用Linux x86 GPIO驱动的方法
树莓派是一种广泛应用的嵌入式系统开发板，它的性价比很高，使用起来也很方便。在树莓派系统中，GPIO驱动已经安装好了，开发者只需要按照如下方法进行配置和控制即可。
1.设置GPIO引脚
在树莓派中，GPIO引脚的编号通常使用BCM（Broadcom）编号。可以在Internet上搜索到树莓派的GPIO BCM编号表。通过BCM编号，我们可以进行GPIO的控制。
2.查询GPIO的状态
可以通过/sys/class/gpio目录下的文件来查询GPIO的状态。
/sys/class/gpio/export：该文件用于将GPIO的BCM编号导出到sysfs目录中，使得该GPIO可以被应用程序使用。
/sys/class/gpio/unexport：该文件用于将GPIO禁用，使得该GPIO不再被应用程序使用。
/sys/class/gpio/gpioN（N为GPIO的BCM编号）/direction: 该文件用于设置GPIO的方向，可以是输入或输出。
/sys/class/gpio/gpioN（N为GPIO的BCM编号）/value: 该文件用于查询或设置GPIO的值，可以是高或低。
3.在C语言程序中控制GPIO
在C语言程序中，可以通过调用Linux提供的GPIO API来实现对GPIO的控制。需要在程序中包含gpio.h头文件，然后调用相关的函数即可实现GPIO的控制。
下面是一个简单的C语言GPIO示例程序，可以实现按下按钮时LED灯的闪烁。
int mn(void)
wiringPiSetup();
pinMode(0, INPUT);
pinMode(1, OUTPUT);
val = digitalRead(0);
if(val == 1)
digitalWrite(1, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(1, LOW);
delay(100);
该程序使用wiringPi库来控制GPIO，首先需要进行wiringPiSetup()初始化，然后指定GPIO 0为输入，GPIO 1为输出。循环检测GPIO 0的状态，当检测到GPIO 0为高时，将GPIO 1设置为高并延迟100ms，然后置为低并延迟100ms，实现LED灯的闪烁。
四、
相关问题拓展阅读：
如何在Linux下添加自己的驱动
一.驱动编译到内核
1.先选择一个放置驱动代码的位置，例：drivers/char/xxx.c
2.在drivers/char/Kconfig文件添加以下内容：
menu ” xxx support”
tristate “xxx support”
xxx use gpio as ir input .
If you want xxx support, you should say Y here and also to the
specific driver for your bus adapter(s) below.
This xxx support can be built as a module.
3.编写Makefile,位置与上相同(drivers/char/),内容如下：
obj-$(CONFIG_xxx) += xxx.o//黑色xxx与上面Kconfig中行滚磨的xxx相同，而红色xxx应与
驱动xxx.c的命名相同
4.修改上一级Makefile和Kconfig//根据自己驱动的位置做相应的修改，参考上级的Mak_
efile和Kconfig的内容
至此，修改完毕，此时你备仿可以使用make menuconfig，发现已有 xxx support —> 选项，进档斗入后选择M，再make modules，到char目录下，已生成xxx.ko。
最后，再进入make menuconfig ,选择 xxx support,编译进内核.
二. 驱动作成模块加载
一般在开发时采用这种方式比较方便，无需每次都要通过tftp下载内核，nfs去挂载根文件系统，我们只需要把驱动作为模块，在本地虚拟机中完成操作。
1>.模块制作
a.驱动编译
把 xxx.c文件放入drivers/char子目录下，修改drivers/char/Makefile
obj-m += xxx.o
然后，
make modules,生成模块都 drivers/char/xxx.ko
再把 xxx.ko 放到单板根文件系统的/lib/modules/2.6.14.1(自己的内核版本)/目录下
b.驱动测试
编写测试代码及Makefile文件，make后，把生成文件放在单板跟文件系统/usr/bin/目录下
2>.调试
在根文件系统中建立设备文件：
# mknod /dev/buttons c 232 0
加载模块
# inod s3c24xx_buttons
卸载模块
# rmmod s3c24xx_buttons
调节GPIO的驱动能力的目的
调节GPIO的驱动能力的目的是方便驱动开发者使用GPIO。驱动开发者在设备树中添加gpio相关信息，然后就可以在
驱动程序
中使用gpio子系统提供的API函数来操作GPIO，
Linux内核
向驱动开发者屏蔽掉了GPIO的设置梁衡衡过程，极大的橡做拦念方便了驱动开发者使用GPIO。
关于linux x86 gpio驱动的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
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linux中ati显卡驱动（run文件）如何使用
ubuntu下要求使用root权限才能安装 注销后,按 Ctrl+Alt+F1,登录后 关闭 gdmsudo /etc/init.d/gdm stop然后开始安装(假设下载的文件放在 home 根目录下)sudo sh 如果你下载的是 64 位驱动sudo sh ATI_进入安装界面后,首先接受协议,选“接受”。 可能会有提示已经安装了旧的驱动(视乎你自己是否有手动安装过),是否删除,选 yes 就是了, 一般会提示缺少模块,问是否网上下载,选“no”, 提示需要自己编译模块,选“ok”,然后编译安装开始, 最后提示需要修改 ,是否允许,选 yes, 完成安装,选 ok。 然后回到终端界面,重启 gdmsudo /etc/init.d/gdm start 如果不行再参考下面的ATI显卡安装驱动:[1] 不要用 apt-get 来安装驱动,去 ATI 的官方网站下载最新的 For Linux 驱动程序,命名规则为 fglrx-6-8-0_8.14.13-2_[2] 安装 GCC 和 Kernel-Header,在后面的安装过程中需要:apt-get install gccsudo apt-get install linux-kernel-header(具体的 kernel 版本号与你使用中的相同)[3] 将 rpm 包的驱动程序转换为 Deb 包sudo dpkg -i --force-overwrite fglrx-6-8-0_8.14.13-2_[4] 后面的工作需要在字符界面下完成,用 Ctrl+Alt+F1sudo sh /lib/modules/fglrx/build_mod/[5] 上一个命令完成之后,如果正常,会提示做下一个命令,如果有错误提示,请认真看看提示,大部分情况都是缺少某个包造成的,装上就可以了sudo sh /lib/modules/fglrx/make_[6] 前面几个命令之后,安装就完成了,不过你还需要对驱动程序进行配置,这个步骤是必须的fglrxconfig在配置过程中不可一味的 Next,认真看清每一个选项,当到垂直和水平刷新率(hsync(horizontal sync) and vsync (vertical sync) )的选项时,输入刷新率范围。 具体数值可参照显示器的产品规格,或者查看原来的 文件。 [7] 以上工作可完成驱动程序的安装与配置。 下面我们需要验证驱动程序是否生效Glxinfo查看反馈信息中是否有 “direct rendering: Yes” 这一项,如果有,说明硬件 3D 加速已经起用。 Glxgears此命令可监测此时显卡运行 3D 程序时的帧数, 你可以在安装显卡驱动的前后各运行一次这个小程序,以监测显卡驱动的 3D 加速是否真正起用。
Ubuntu 9.10Linux如何安装ATI显卡驱动
简单法子 就像ls说的 系统菜单→系统管理→硬件驱动 启用受限驱动 这种方法获得的驱动不会是最新的，相对稳定要想尝新，慢慢来，首先去amd官网或者驱动之家下载二进制驱动，得到类似 ati-driver-installer-9-12-x86.x86_ 的文件 最好下载到 主文件夹 中方便安装确保必要的编译环境，如果不确定 可以在终端执行一遍sudo apt-get install build-essential cdbs fakeroot dh-make debhelper debconf dkms如果ati-driver-installer-9-12-x86.x86_已经放在主文件夹下了，那么直接打开终端执行sudo sh ./ati-driver-installer-9-12-x86.x86_ 按默认一路continue完成安装后，在终端执行sudo aticonfig --initial -f然后重启要想使用闭源驱动必须保证你的显卡型号在R8500以上
怎么安装Nvidia for linux显卡驱动？
1.下载最新的驱动程序2. vi/etc/selinux/config/selinux 修改为disabled3。 vi /etc/inittab中把default 修改为34。 ./软件按照提示安装即可。 5.修改配置文件：/etc/X11/6.修改inittab为5重新启动测试即可。 7。 使用nVIDIA－settins工具
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