1. GPIO编程基础介绍
GPIO（General-Purpose IO Ports），即通用IO接口。GPIO的使用较为简单，主要分为输入和输出两种功能。GPIO主要用于实现一些简单设备的控制。在作为输入型GPIO的情况下，可以将该IO连接外部按键或者传感器，用于检测外部状态；当作为输出时，则可以通过输出高低电平来控制外部设备的运转。
由于GPIO的功能多种多样，需要首先将引脚设置为GPIO。设置为GPIO之后，我们需要设置GPIO的方向。当设置为输出时，可以控制输出高电平或者低电平；当设置为输入时，可以读取GPIO的电平来判断外部输入电平的高低。
2. GPIO编程软件接口
GPIO编程有多种实现方式，在这里，我们通过sysfs方式来实现GPIO的控制实现。
如果要通过sysfs方式控制gpio，首先需要底层内核的支持。为了实现内核对sysfs gpio的支持，我们需要在内核中进行设置。在编译内核的时候，加入“Device Drivers-> GPIO Support ->/sys/class/gpio/… (sysfs interface)”。作为GPIO的引脚，不允许在内核中被用作其它用途。
在系统正常运行之后，我们可以在/sys/class/gpio下看到sysfs控制相关的接口。有三种类型的接口， 分别是控制接口、GPIO信号和GPIO控制器三种接口。这部分的具体介绍可参考《kernel/Documentation/gpio/sysfs.txt》。
（1）控制接口
控制接口用于实现在用户空间对GPIO的控制，主要包括“/sys/class/gpio/export”和“/sys/class/gpio/unexport”两个接口。这两个控制接口都是只写的，/sys/class/gpio/export实现将GPIO控制从内核空间导出到用户空间，/sys/class/gpio/unexport用于实现取消GPIO控制从内核空间到用户空间的导出。
下面以引脚编号为19的GPIO为例进行说明，在/sys/class/gpio/目录下，执行"echo 19 > export"之后，将会产生一个”gpio19”节点来控制引脚编号为19的GPIO；执行"echo 19 > unexport"之后，将会删除之前通过export产生的”gpio19”节点。为了使用gpio，我们需要首先使用/sys/class/gpio/export导出gpio引脚编号。完成使用之后，通过/sys/class/gpio/unexport删除掉之前导出的gpio引脚。
（2）GPIO信号
GPIO信号，即为GPIO本身，其路径为/sys/class/gpio/gpioN/，拥有多个属性。通过对这些属性进行控制，就可以实现对GPIO的控制。
- “direction”属性
读取的值为“in”或者“out”。通过对该属性写入“in”或者“out”可以设置该GPIO为输入或者输出。如果直接写入“out”，则会使GPIO直接输出低电平。也可以通过写入“low”或者“high”来直接设置输出低电平或者高电平。
- “value”属性
用于读取输入电平或者控制输出电平。如果GPIO为输出，则对value写入0为输出低电平，写入非0为输出高电平；如果设置为输入的话，则读到0表示输入为低电平，1为高电平。
- “edge”属性
用于设置触发电平，只有在GPIO可以设置为中断输入引脚时才会出现该属性。
（3）GPIO控制器
GPIO控制器，用于表示GPIO控制实现的初始GPIO，其路径为/sys/class/gpio/gpiochipN/。比如/sys/class/gpio/gpiochip42/ 则表示实现GPIO控制器的初始化编号为42。GPIO控制器的属性为只读属性，包括base、label和ngpio等多个。
- “base”属性
和gpiochipN的N代表的含义相同，表示被该组GPIO控制器实现的第一个GPIO。
- “ngpio”属性
用于表示该控制器支持多少个GPIO，支持的GPIO编号为从N到N+ngpio-1。
- “label”属性
用于判断控制器，并不总是唯一的。
更多内容请看下回。
