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:
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/
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/
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/
树莓派GPIO编号方式
- 功能物理引脚: 从左到右,从上到下:左边基数,右边偶数:1-40
- BCM: 编号侧重 CPU 寄存器,根据 BCM2835 的 GPIO 寄存器编号。
- wpi: 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。正如下图 WiringPi 一栏。
python GPIO
先安装 python-dev,输入以下指令。
sudo apt-get install python-dev
安装 RPi.GPIO,依次输入以下指令。
- 下载:$ wget http://raspberry-gpio-python.googlecode.com/files/RPi.GPIO-0.5.3a.tar.gz
- 解压缩:$ tar xvzf RPi.GPIO-0.5.3a.tar.gz
- 进入解压之后的目录 :$ c++d RPi.GPIO-0.5.3a
- 启动安装 :$ sudo python setup.py install
例子:
# -*- coding: utf-8 -*- import RPi.GPIO as GPIO import time # BOARD编号方式,基于插座引脚编号 GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # 输出模式 GPIO.setup(11, GPIO.OUT) while True: GPIO.output(11, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(11, GPIO.LOW) time.sleep(1)
执行:
sudo python led.py
说明:
- GPIO.setmode(GPIO.BOARD),采用插座引脚编号方式。
- 由于采用插座引脚编号方式,此处的 11 脚相当于 BCM2835 寄存器编号方式的引脚 11。
WiringPi GPIO
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。wiringPi 是可以扩展的,可以利用 wiringPi 的内部模块扩展模拟量输入芯片,可以使用 MCP23x17/MCP23x08(I2C 或者 SPI)扩展 GPIO 接口。另外可通过树莓派上的串口和 Atmega(例如 arduino 等)扩展更多的 GPIO 功能。另外,用户可以自己编写扩展模块并把自定义的扩展模块集成到 wiringPi 中。WiringPi 支持模拟量的读取和设置功能,不过在树莓派上并没有模拟量设备。但是使用 WiringPi 中的软件模块却可以轻松地应用 AD 或 DA 芯片。
wiringPi 安装
- 方案 A——使用 GIT 工具,通过 GIT 获得 wiringPi 的源代码。
git clone git://git.drogon.net/wiringPi cd wiringPi ./build
build 脚本会帮助你编译和安装 wiringPi。
- 方案 B——直接下载,我们可以在https://git.drogon.net/?p=wiringPi;a=summary 网站上直接下载最新版本编译使用。
tar xfz wiringPi-xx.tar.gz cd wiringPi-xx ./build
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 $gpio readall
即可出现上面的 io 图。
例子
[cpp] view plaincopy 在 CODE 上查看代码片派生到我的代码片
#include <wiringPi.h> int main(void) { wiringPiSetup() ; pinMode (0, OUTPUT) ; for(;;) { digitalWrite(0, HIGH) ; delay (500) ; digitalWrite(0, LOW) ; delay (500) ; } }
编译运行
在树莓派上:
gcc -Wall -o test test.c -lwiringPi sudo ./test
在虚拟机中:
am-linux-gcc -Wall -o test test.c -lwiringPi sudo ./test
注意事项:
- IO 的编号方式略有不同,采用 wiring 编码方式。
- -lwiringPi 表示动态加载 wiringPi 共享库。
BCM2835 C Library
- 下载:$ 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:$./configure
- 从源代码生成安装包:$make
- 执行检查:$sudo make check
- 安装 bcm2835库:$sudo make install
- 例子[cpp] view plaincopy 在 CODE 上查看代码片派生到我的代码片
#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; }
注意事项:
- IO 的编号方式略有不同,采用 wiring 编码方式。
- -lwiringPi 表示动态加载 wiringPi 共享库。
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