树莓派GPIO控制 —— C语言篇

一. 常用开源工程简介

树莓派内核中已经编译自带了gpio的驱动，我们常通过一些第三方写好的库函数来完成具体的操作，比较常见的操作库函数有：

  1. Python GPIO
    【开发语言】——python
    【简单介绍】——树莓派官方资料中推荐且容易上手。python GPIO是一个小型的python库，可以帮助用户完成raspberry相关IO口操作，但是python GPIO库还没有支持SPI. I2C或者1-wire等总线接口。
    【官方网站】—— https://code.google.com/p/raspberry-gpio-python/
  2. wiringPi
    【开发语言】——C语言
    【简单介绍】——wiringPi适合那些具有C语言基础，在接触树莓派之前已经接触过单片机或者嵌入式开发的人群。wiringPi的API函数和arduino非常相似，这也使得它广受欢迎。作者给出了大量的说明和示例代码，这些示例代码也包括UART设备，I2C设备和SPI设备等。
    【官方网站】—— http://wiringpi.com/
  3. BCM2835 C Library
    【开发语言】——C语言
    【简单介绍】BCM2835 C Library可以理解为使用C语言实现的相关底层驱动，BCM2835 C Library的驱动库包括GPIO. SPI和UART等，可以通过学习BCM2835 C Library熟悉BCM2835相关的寄存器操作。如果有机会开发树莓派上的linux驱动，或自主开发python或PHP扩展驱动，可以从BCM2835 C Library找到不少的“灵感”。
    【官方网站】—— http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/

    二. 树莓派GPIO编号方式
  1. 功能物理引脚：
    从左到右，从上到下：左边基数，右边偶数：1-40
  2. BCM:
    编号侧重CPU寄存器，根据BCM2835的GPIO寄存器编号。
  3. wiringpi：
    编号侧重实现逻辑，把扩展GPIO端口从0开始编号，这种编号方便编程。正如图3 WiringPi一栏。

    三. WiringPi GPIO
  1. 说明：
    WiringPi是应用于树莓派平台的GPIO控制库函数，WiringPi遵守GUN Lv3。wiringPi使用C或者C++开发并且可以被其他语言包转，例如python. ruby或者PHP等。
    wiringPi包括一套gpio控制命令，使用gpio命令可以控制树莓派GPIO管脚。用户可以利用gpio命令通过shell脚本控制或查询GPIO管脚。
  2. wiringPi安装
     1)使用GIT工具
    git clone git://git.drogon.net/wiringPi
    cd wiringPi
    ./build
    build脚本会帮助你编译和安装wiringPi

     2)直接下载
    在https://git.drogon.net/?p=wiringPi;a=summary下载最新版本编译使用
    tar xfz wiringPi-xx.tar.gz
    cd wiringPi-xx
    ./build

     3)raspbian使用apt-get安装
    sudo apt-get install wiringpi
  3. 测试：
    wiringPi包括一套gpio命令，使用gpio命令可以控制树莓派上的各种接口，通过以下指令可以测试wiringPi是否安装成功。
    $gpio -v
    $gpio readall #即可出现下面的gpio图
  1. 样例代码：
#include <wiringPi.h>
int main(void)
{
 wiringPiSetup() ;
 pinMode (0, OUTPUT) ;
 for(;;)
 {
  digitalWrite(0, HIGH) ; delay (500) ;
  digitalWrite(0, LOW) ; delay (500) ;
 }
}
  1. 编译运行：
    在树莓派上:
    gcc -Wall -o test test.c -lwiringPi
    sudo ./test

在虚拟机中：
am-linux-gcc -Wall -o test test.c -lwiringPi
sudo ./test

注：
1）IO的编号方式略有不同，采用wiring编码方式。
2）-lwiringPi表示动态加载wiringPi共享库。

四. BCM2835 C Library
下载:
$ wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.35.tar.gz
解压缩:
$tar xvzf bcm2835-1.35.tar.gz
进入压缩之后的目录:
$cd bcm2835-1.35
配置编译：
./configuremake
执行检查:
$sudo make check
安装bcm2835库:
$sudo make install

样例代码

#include < bcm2835.h>
//P1插座第11脚
#define PIN RPI_GPIO_P1_11
int main(int argc, char **argv)
{
  if (!bcm2835_init())
   return 1;

 // 输出方式
 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;
}

编译运行
gcc -o blink blink.c -lbcm2835
./blink

注：
1)IO的编号方式略有不同，采用BCM编码方式
2)-lbcm2835表示动态加载bcm2835共享库

参考链接：

http://elinux.org/RPi_Low-level_peripherals
http://blog.csdn.net/xukai871105/article/details/23115627

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