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樹莓派 GPIO 控制
樹莓派 GPIO 控制
常用開源工程簡介
樹莓派內(nèi)核中已經(jīng)編譯自帶了 gpio 的驅(qū)動，我們常通過一些第三方寫好的庫函數(shù)來完成具體的操作，比較常見的操作庫函數(shù)有：
python GPIO
- 開發(fā)語言——python
- 簡單介紹——樹莓派官方資料中推薦且容易上手。python GPIO 是一個小型的 python 庫，可以幫助用戶完成 raspberry 相關(guān) IO 口操作，但是 python GPIO 庫還沒有支持 SPI、I2C 或者 1-wire 等總線接口。
- 官方網(wǎng)站—— https://code.google.com/p/raspberry-gpio-python/
wiringPi
- 開發(fā)語言——C 語言
- 簡單介紹——wiringPi 適合那些具有 C 語言基礎(chǔ)，在接觸樹莓派之前已經(jīng)接觸過單片機(jī)或者嵌入式開發(fā)的人群。wiringPi 的 API 函數(shù)和 arduino 非常相似，這也使得它廣受歡迎。作者給出了大量的說明和示例代碼，這些示例代碼也包括 UART 設(shè)備，I2C 設(shè)備和 SPI 設(shè)備等。
- 官方網(wǎng)站—— http://wiringpi.com/
BCM2835 C Library
- 開發(fā)語言——C 語言
- 簡單介紹——BCM2835 C Library 可以理解為使用C語言實(shí)現(xiàn)的相關(guān)底層驅(qū)動，BCM2835 C Library 的驅(qū)動庫包括 GPIO、SPI 和 UART 等，可以通過學(xué)習(xí) BCM2835 C Library 熟悉 BCM2835 相關(guān)的寄存器操作。如果有機(jī)會開發(fā)樹莓派上的 linux 驅(qū)動，或自主開發(fā) python 或 PHP 擴(kuò)展驅(qū)動，可以從 BCM2835 C Library 找到不少的“靈感”。
- 官方網(wǎng)站—— http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/
樹莓派GPIO編號方式
- 功能物理引腳： 從左到右，從上到下：左邊基數(shù)，右邊偶數(shù)：1-40
- BCM： 編號側(cè)重 CPU 寄存器，根據(jù) BCM2835 的 GPIO 寄存器編號。
- wpi： 編號側(cè)重實(shí)現(xiàn)邏輯，把擴(kuò)展 GPIO 端口從 0 開始編號，這種編號方便編程。正如下圖 WiringPi 一欄。
python GPIO
先安裝 python-dev，輸入以下指令。
sudo apt-get install python-dev安裝 RPi.GPIO，依次輸入以下指令。
- 下載：$ wget http://raspberry-gpio-python.googlecode.com/files/RPi.GPIO-0.5.3a.tar.gz
- 解壓縮：$ tar xvzf RPi.GPIO-0.5.3a.tar.gz
- 進(jìn)入解壓之后的目錄 ：$ cd RPi.GPIO-0.5.3a
- 啟動安裝 ：$ sudo python setup.py install
例子：
# -*- coding: utf-8 -*-
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# BOARD編號方式，基于插座引腳編號
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 輸出模式
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
while True:
GPIO.output(11, GPIO.HIGH)
time.sleep(1)
GPIO.output(11, GPIO.LOW)
time.sleep(1) 執(zhí)行：
sudo python led.py說明：
- GPIO.setmode(GPIO.BOARD)，采用插座引腳編號方式。
- 由于采用插座引腳編號方式，此處的 11 腳相當(dāng)于 BCM2835 寄存器編號方式的引腳 11。
WiringPi GPIO
說明
WiringPi 是應(yīng)用于樹莓派平臺的 GPIO 控制庫函數(shù)，WiringPi 遵守 GUN Lv3。wiringPi 使用 C 或者 C++ 開發(fā)并且可以被其他語言包轉(zhuǎn)，例如 Python、ruby 或者 PHP 等。 wiringPi 包括一套 gpio 控制命令，使用 gpio 命令可以控制樹莓派 GPIO 管腳。用戶可以利用 gpio 命令通過 shell 腳本控制或查詢 GPIO 管腳。wiringPi 是可以擴(kuò)展的，可以利用 wiringPi 的內(nèi)部模塊擴(kuò)展模擬量輸入芯片，可以使用 MCP23x17/MCP23x08（I2C 或者 SPI）擴(kuò)展 GPIO 接口。另外可通過樹莓派上的串口和 Atmega（例如 arduino 等）擴(kuò)展更多的 GPIO 功能。另外，用戶可以自己編寫擴(kuò)展模塊并把自定義的擴(kuò)展模塊集成到 wiringPi 中。WiringPi 支持模擬量的讀取和設(shè)置功能，不過在樹莓派上并沒有模擬量設(shè)備。但是使用 WiringPi 中的軟件模塊卻可以輕松地應(yīng)用 AD 或 DA 芯片。
wiringPi 安裝
- 方案 A——使用 GIT 工具，通過 GIT 獲得 wiringPi 的源代碼。
git clone git://git.drogon.net/wiringPi
cd wiringPi
./buildbuild 腳本會幫助你編譯和安裝 wiringPi。
- 方案 B——直接下載，我們可以在https://git.drogon.net/?p=wiringPi;a=summary 網(wǎng)站上直接下載最新版本編譯使用。
tar xfz wiringPi-xx.tar.gz
cd wiringPi-xx
./build測試
wiringPi 包括一套 gpio 命令，使用 gpio 命令可以控制樹莓派上的各種接口，通過以下指令可以測試wiringPi 是否安裝成功。
$gpio -v
$gpio readall即可出現(xiàn)上面的 io 圖。
例子
[cpp] view plaincopy 在 CODE 上查看代碼片派生到我的代碼片
#include <wiringPi.h>
int main(void)
{
wiringPiSetup() ;
pinMode (0, OUTPUT) ;
for(;;)
{
digitalWrite(0, HIGH) ; delay (500) ;
digitalWrite(0, LOW) ; delay (500) ;
}
} 編譯運(yùn)行
在樹莓派上:
gcc -Wall -o test test.c -lwiringPi
sudo ./test在虛擬機(jī)中：
am-linux-gcc -Wall -o test test.c -lwiringPi
sudo ./test注意事項(xiàng)：
- IO 的編號方式略有不同，采用 wiring 編碼方式。
- -lwiringPi 表示動態(tài)加載 wiringPi 共享庫。
BCM2835 C Library
- 下載：$ wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.35.tar.gz
- 解壓縮：$tar xvzf bcm2835-1.35.tar.gz
- 進(jìn)入壓縮之后的目錄：$cd bcm2835-1.35
- 配置：$./configure
- 從源代碼生成安裝包：$make
- 執(zhí)行檢查：$sudo make check
- 安裝 bcm2835庫：$sudo make install
- 例子[cpp] view plaincopy 在 CODE 上查看代碼片派生到我的代碼片
#include <bcm2835.h>
// P1插座第11腳
#define PIN RPI_GPIO_P1_11
int main(int argc, char **argv)
{
if (!bcm2835_init())
return 1;
// 輸出方式
bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP);
while (1)
{
bcm2835_gpio_write(PIN, HIGH);
bcm2835_delay(100);
bcm2835_gpio_write(PIN, LOW);
bcm2835_delay(100);
}
bcm2835_close();
return 0;
} 注意事項(xiàng)：
- IO 的編號方式略有不同，采用 wiring 編碼方式。
- -lwiringPi 表示動態(tài)加載 wiringPi 共享庫。
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