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树莓派 5 GPIO 引脚编号难题：深度解析及解决方案

Linux

树莓派 5 上的 GPIO 引脚编号难题

引言

随着树莓派 5 的发布，许多用户在尝试控制 GPIO 引脚时遇到了挑战。对于那些刚接触树莓派的开发者和爱好者来说，这个问题可能令人沮丧。本文旨在解决这个问题，深入探讨其原因并提供一个全面的解决方案。

GPIO 引脚编号的演变

在之前的树莓派版本中，GPIO 引脚编号是一个简单的过程，涉及根据其在电路板上的位置对引脚进行计数。然而，随着 Debian Bookworm 操作系统的推出，情况发生了变化。基于 Linux 6.0 内核，该操作系统引入了新的 sysfs GPIO 接口，导致了 GPIO 引脚编号方式的转换。

问题的根源

在新系统中，GPIO 引脚编号需要显式包含 GPIO 芯片基地址。这是因为 GPIO 驱动程序已经更新，以利用 Linux 6.0 中的新 sysfs GPIO 接口。这导致了 GPIO 引脚编号的转换，如果没有包含 GPIO 芯片基地址，将无法正常工作。

解决方案

要解决此问题，需要遵循以下步骤：

  1. 识别 GPIO 芯片基地址：

    使用以下命令找出连接到引脚的 GPIO 芯片的基地址：

    cat /sys/class/gpio/export | grep pin

    输出应类似于：

    pin 20: chip 492 (pin 16)

    在本例中，GPIO 芯片基地址为 492 。

  2. 导出 GPIO 引脚：

    使用 echo 命令导出 GPIO 引脚，同时包含 GPIO 芯片基地址：

    echo "492-20" > /sys/class/gpio/export

    确保用你确定的 GPIO 芯片基地址和引脚编号替换数字。

  3. 设置 GPIO 引脚方向：

    设置 GPIO 引脚的方向（输入或输出），可以使用以下命令：

    echo "out" > /sys/class/gpio/gpio492-20/direction

    将 out 替换为 in 以将其设置为输入引脚。

示例代码

假设你希望导出和设置 pin 20 作为输出引脚，则可以运行以下命令：

cat /sys/class/gpio/export | grep pin
echo "492-20" > /sys/class/gpio/export
echo "out" > /sys/class/gpio/gpio492-20/direction

注意事项

  • 确保使用正确的 GPIO 芯片基地址，因为它因设备而异。
  • 如果你看到错误消息“Permission denied”，请确保以 root 用户身份运行命令。
  • 如果问题仍然存在，请检查你的 Raspberry Pi 是否已更新到最新的 Debian Bookworm 操作系统。

结论

通过遵循本文中概述的步骤，你可以轻松解决树莓派 5 上的 GPIO 引脚编号问题。通过将 GPIO 芯片基地址添加到 GPIO 引脚编号中，你可以恢复对 GPIO 引脚的完全控制，从而使你能够顺利地开发和实现你的项目。

常见问题解答

1. 为什么需要将 GPIO 芯片基地址添加到引脚编号中？

答：这是由于新的 sysfs GPIO 接口，它需要显式包含 GPIO 芯片基地址。

2. 我在哪里可以找到 GPIO 芯片基地址？

答：使用命令 cat /sys/class/gpio/export | grep pin，该命令将列出连接到引脚的 GPIO 芯片的基地址。

3. 我需要对所有 GPIO 引脚执行此过程吗？

答：是的，你需要为要使用的每个 GPIO 引脚执行此过程。

4. 如果我忘记了 GPIO 芯片基地址怎么办？

答：你可以随时使用命令 cat /sys/class/gpio/export | grep pin 来查找它。

5. 我可以为所有引脚设置一个通用的 GPIO 芯片基地址吗？

答：不，你不能为所有引脚设置一个通用的 GPIO 芯片基地址，因为它因设备而异。