6.6 Linux 驱动开发 GPIO子系统

GPIO 子系统专注于对通用输入输出引脚（GPIO）的操作和控制。它提供了对 GPIO 引脚进行读、写操作的接口，以便实现通过软件控制引脚的输入输出状态，从而与外部设备进行通信或控制外部设备。简单来说，gpio 子系统侧重于对已经配置好的 GPIO 引脚进行实际的数据读写和状态控制。

一、通用功能

• 可以将引脚设置为输出：使其输出高低电平。
• 可以将引脚设置为输入：读取引脚当前的电平。
• 可以用来触发中断。

二、设备树

gpioled{
    compatible = "alientek,gpioled";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_gpioled>;
    led-gpios = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;  // 后面代表逻辑值 1 代表电平
    status = "okay";
};

三、GPIO 子系统层次

GPIO lib 汇总了 GPIO 的通用操作，根据 GPIO 的特性，GPIO lib 对上（其他 Drivers）提供的一套统一通用的操作 GPIO 的软件接口，屏蔽了不同芯片的具体实现。对下，GPIO lib 提供了针对不同芯片操作的一套 framework，针对不同芯片，只需要实现 Specific Chip Driver ，然后使用 GPIO lib 提供的注册函数，将其挂接到 GPIO lib 上，这样就完成了这一套东西。

四、三个重要的数据结构

（1）gpio_desc 结构

每个 GPIO 实体由一个 gpio_desc 来描述。

（2）gpio_chip 结构

（3）gpio_device 结构

当申请一个引脚时（led_gpio = gpiod_get(&pdev->dev, "led", 0); ），会根据设备树中的 GPIO 组找到相应的 gpio_device，而根据第几个引脚再从其 descs 中指向相应的 gpio_desc。对引脚进行操作时，会根据 gpio_desc 中的 gdev 找到相应的控制器，再从 gpio_device 中找到相对应的 gpio_chip。gpio_chip 里面的函数需要 offset 以确定对哪个引脚进行操作，由于引脚组的 gpio_desc 基地址知道，又知道当前引脚的 gpio_desc 地址，从而得知 offset。

五、旧版 API：获得引脚、设置方向、读取/设置值

（1）找到设备节点

struct device_node *of_find_node_by_path(const