使用 GPIO 的子系统驱动程序

请注意，存在用于常见 GPIO 任务的标准内核驱动程序，它们将为该任务提供正确的内核和用户空间 API/ABI，并且这些驱动程序可以很容易地使用设备树或 ACPI 等硬件描述与其他内核子系统互连。

  • leds-gpio：drivers/leds/leds-gpio.c 将处理连接到 GPIO 线路的 LED，为您提供 LED sysfs 接口

  • ledtrig-gpio：drivers/leds/trigger/ledtrig-gpio.c 将提供一个 LED 触发器，即 LED 将响应 GPIO 线路变为高电平或低电平而打开/关闭（并且该 LED 又可以使用如上所述的 leds-gpio）。

  • gpio-keys：当您的 GPIO 线路可以响应按键生成中断时，使用 drivers/input/keyboard/gpio_keys.c。还支持防抖动。

  • gpio-keys-polled：当您的 GPIO 线路无法生成中断时，使用 drivers/input/keyboard/gpio_keys_polled.c，因此需要由定时器定期轮询。

  • gpio_mouse：drivers/input/mouse/gpio_mouse.c 用于仅使用 GPIO 而无需鼠标端口来提供最多三个按钮的鼠标。您可以剪断鼠标电缆并将导线连接到 GPIO 线路，或者将鼠标连接器焊接到线路以获得更永久的解决方案。

  • gpio-beeper：drivers/input/misc/gpio-beeper.c 用于从连接到 GPIO 线路的外部扬声器发出哔哔声。（如果哔哔声由开/关控制，对于实际的 PWM 波形，请参阅下面的 pwm-gpio。）

  • pwm-gpio：drivers/pwm/pwm-gpio.c 用于使用高分辨率定时器切换 GPIO，在 GPIO 线路以及 Linux 高分辨率定时器可以实现的范围内产生 PWM 波形。

  • extcon-gpio：当您需要读取外部连接器的状态时，例如音频驱动程序的耳机线路或 HDMI 连接器，则使用 drivers/extcon/extcon-gpio.c。它将提供比 GPIO 更好的用户空间 sysfs 接口。

  • restart-gpio：drivers/power/reset/gpio-restart.c 用于通过拉低 GPIO 线路来重启/重新启动系统，并将注册一个重启处理程序，以便用户空间可以发出正确的系统调用来重启系统。

  • poweroff-gpio：drivers/power/reset/gpio-poweroff.c 用于通过拉低 GPIO 线路来关闭系统，并将注册一个 pm_power_off() 回调，以便用户空间可以发出正确的系统调用来关闭系统。

  • gpio-gate-clock：drivers/clk/clk-gpio.c 用于控制使用 GPIO 的门控时钟（关闭/打开），并与时钟子系统集成。

  • i2c-gpio：drivers/i2c/busses/i2c-gpio.c 用于通过敲击（位操作）两个 GPIO 线路来驱动 I2C 总线（两条线，SDA 和 SCL 线路）。它将像任何其他 I2C 总线一样出现在系统中，并使得可以将 I2C 设备驱动程序连接到总线上，就像任何其他 I2C 总线驱动程序一样。

  • spi_gpio：drivers/spi/spi-gpio.c 用于使用 GPIO 敲击（位操作）来驱动 SPI 总线（可变数量的线路，至少是 SCK，以及可选的 MISO、MOSI 和片选线路）。它将像系统上的任何其他 SPI 总线一样出现，并使得可以将 SPI 设备驱动程序连接到总线上，就像任何其他 SPI 总线驱动程序一样。例如，任何 MMC/SD 卡都可以通过使用 MMC/SD 卡子系统的 mmc_spi 主机连接到此 SPI。

  • w1-gpio：drivers/w1/masters/w1-gpio.c 用于使用 GPIO 线路驱动单线总线，与 W1 子系统集成，并处理总线上的设备，就像任何其他 W1 设备一样。

  • gpio-fan：drivers/hwmon/gpio-fan.c 用于控制用于冷却系统的风扇，连接到 GPIO 线路（以及可选的 GPIO 报警线路），提供所有正确的内核和 sysfs 接口，以防止系统过热。

  • gpio-regulator：drivers/regulator/gpio-regulator.c 用于通过拉低 GPIO 线路来控制提供特定电压的调节器，与调节器子系统集成，并为您提供所有正确的接口。

  • gpio-wdt：drivers/watchdog/gpio_wdt.c 用于提供一个看门狗定时器，该定时器将通过将其从 1 切换到 0 再切换到 1 来定期“ping”连接到 GPIO 线路的硬件。如果该硬件未定期接收到其“ping”，则将重置系统。

  • gpio-nand：drivers/mtd/nand/raw/gpio.c 用于将 NAND 闪存芯片连接到一组简单的 GPIO 线路：RDY、NCE、ALE、CLE、NWP。它与 NAND 闪存 MTD 子系统交互，并提供芯片访问和分区解析，就像任何其他 NAND 驱动硬件一样。

  • ps2-gpio：drivers/input/serio/ps2-gpio.c 用于通过位操作两个 GPIO 线路来驱动 PS/2 (IBM) serio 总线、数据线和时钟线。它将像系统上的任何其他 serio 总线一样出现，并使得可以连接例如键盘和其他基于 PS/2 协议的设备的驱动程序。

  • cec-gpio：drivers/media/platform/cec-gpio/ 用于仅使用 GPIO 与 CEC 消费电子控制总线进行交互。它用于与 HDMI 总线上的设备通信。

  • gpio-charger：如果需要进行电池充电，并且您只能依靠 GPIO 线路来检查 AC 充电器的存在或更复杂的任务（例如使用 GPIO 线路指示充电状态），则使用 drivers/power/supply/gpio-charger.c，此驱动程序提供该功能，并且还提供一种明确定义的方式来传递来自硬件描述（例如设备树）的充电参数。

  • gpio-mux：drivers/mux/gpio.c 用于使用 n 个 GPIO 线路来控制多路复用器，这样您可以通过激活不同的 GPIO 线路来复用 2^n 个不同的设备。通常，GPIO 在 SoC 上，而设备是一些 SoC 外部实体，例如 PCB 上可以有选择地启用的不同组件。

除此之外，在 MMC/SD 等子系统中还有特殊的 GPIO 驱动程序，用于读取卡检测和写保护 GPIO 线路，在 TTY 串行子系统中，可以通过使用两条 GPIO 线路来模拟 MCTRL（调制解调器控制）信号 CTS/RTS。MTD NOR 闪存也为额外的 GPIO 线路提供了附加组件，尽管地址总线通常直接连接到闪存。

请使用这些驱动程序，而不是从用户空间直接与 GPIO 通信；它们比您的用户空间代码更好地与内核框架集成。毋庸置疑，仅使用适当的内核驱动程序，特别是通过提供现成的组件，将简化并加快您的嵌入式黑客操作。