一、libgpiod – C library

（1）libgpiod

  用于与 linux GPIO 字符设备交互的 C 库和工具
  字符设备（gpiod 代表 GPIO 设备）

从 linux 4.8 开始，不推荐使用 GPIO sysfs 接口。用户空间应该使用
字符设备。这个库封装了 ioctl 调用和简单的 API 背后的数据结构。
其实还有另一个库Raspberry Pi,但是现在已经停止维护了，所以我们不再继续使用。

（2）安装编译

1. 下载地址：https://git.kernel.org/pub/scm/libs/libgpiod/libgpiod.git/about/

2. 下载解压之后，我们首先确保安装依赖：

 autoconf    --version

3. 配置编译安装

./autogen.sh
./configure
make
sudo make install

（3）命令行使用

目前有六个命令行工具可用：

• gpiodetect - 列出系统上存在的所有 gpiochips，它们的名称，标和 GPIO 线数

• gpioinfo - 列出指定 gpiochips 的所有行、它们的名称、消费者、方向、活动状态和附加标志

• gpioget - 读取指定 GPIO 线的值

• gpioset - 设置指定 GPIO 线的值，可能保留这些线导出并等待超时、用户输入或信号

• gpiofind - 找到 gpiochip 名称和给定行名称的行偏移

• gpiomon - 等待 GPIO 线上的事件，指定要观看的事件，退出前要处理多少事件或事件应该报告给控制台

例子：

# 获取帮助信息      
$ gpio -h

# 获取BCM编号 
$ gpio readall

# 读取单个 GPIO 线的值。
$ gpioget gpiochip1 23
0

# 同时读取两个值。设置线的活动状态
＃ 低。
$ gpioget --active-low gpiochip1 23 24
1 1

# 设置两行的值，然后守护进程并等待信号（SIGINT 或
# SIGTERM) 在释放它们之前。
$ gpioset --mode=signal --background gpiochip1 23=1 24=0

# 设置单行的值，然后立即退出。这很有用
# 用于浮动引脚。
$ gpioset gpiochip1 23=1

# 按名称查找 GPIO 行。
$ gpiofind "USR-LED-2"
GPIO芯片1 23

# 按名称切换 GPIO，然后等待用户按 ENTER。
$ gpioset --mode=wait `gpiofind "USR-LED-2"`=1

# 等待单个 GPIO 线上的三个上升沿事件，然后退出。
$ gpiomon --num-events=3 --rising-edge gpiochip2 3
事件：RISING EDGE 偏移量：3 时间戳：[1151.814356387]
事件：RISING EDGE 偏移量：3 时间戳：[1151.815449803]
事件：RISING EDGE 偏移量：3 时间戳：[1152.091556803]

# 等待单个下降沿事件。指定自定义输出格式。
$ gpiomon --format="%e %o %s %n" --falling-edge gpiochip1 4
0 4 1156 615459801

# 暂停执行，直到发生任何类型的单个事件。不打印
＃ 任何事物。按名称查找行。
$ gpiomon --num-events=1 --silent `gpiofind "USR-IN"`

# 监控多行，第一个事件后退出。
$ gpiomon --silent --num-events=1 gpiochip0 2 3 5

二、libgpiod – C API

  用户API全部都在头文件(linux/gpio.h)中，逻辑上分为：

○ 芯片信息

○ 线路信息

○ 线路请求的值

○ 读取数值

○ 设置数值

○ 线路请求事件

○ 轮询事件

○ 读取事件

通过头文件查找相关API，请点击：https://github.com/brgl/libgpiod/blob/master/include/gpiod.h

三、libgpiod – C API examples

• example 1（操作GPIO线路步骤）

struct gpiod_chip *chip;    //定义chip结构体
struct gpiod_line *line;    //定义line结构体
int rv, value;

chip = gpiod_chip_open("/dev/gpiochip0");    //访问芯片
if (!chip)
 return -1;
 
line = gpiod_chip_get_line(chip, 3);       //从芯片上申请GPIO线路
if (!line) {
 gpiod_chip_close(chip);
 return -1
}

rv = gpiod_line_request_input(line, “foobar”);  //设置GPIO线路为输入或输出模式
if (rv) {
 gpiod_chip_close(chip);
 return -1; }
 
value = gpiod_line_get_value(line);  //设置GPIO线路的值:高电平/低电平（1/0）
gpiod_chip_close(chip) //关闭芯片访问

• example 2 （事件轮询）

struct timespec ts = { 0, 1000000 }; 
struct gpiod_line_event event;
struct gpiod_chip *chip;
struct gpiod_line *line;
int rv, value;

chip = gpiod_chip_open("/dev/gpiochip0");

line = gpiod_chip_get_line(chip, 3);

gpiod_line_request_rising_edge_events(line, “foobar”);

do {
rv = gpiod_line_event_wait(line, &ts);
} while (rv <= 0);

rv = gpiod_line_event_read(line, &event);

if (!rv)
printf("event: %s timestamp: [%8ld.%09ld]\n",event.event_type,event.ts.tv_sec, event.ts.tv_nsec);

gpiod_chip_close(chip)

两个例程都是通过libgpiod提供的API操作GPIO线路，没有写成程序，为了更简洁的观察步骤