Programação GPIO

De Caninos Loucos
Ir para navegação Ir para pesquisar

Esta página explica como programar as saídas GPIO (General Purpose Input/Output) da Labrador, que são basicamente pinos nos quais você pode enviar e receber dados. Para facilitar a programação, a placa Labrador segue a interface padrão para userspace para Linux embarcado. O tutorial desta página funciona tanto com a Labrador 32 quanto 64-bits.

Além disso, a placa Labrador 32-bits é compatível com o formato da Raspberry Pi, e possui a biblioteca wiringK9, baseada na wiringPi, também da Raspberry Pi. Mais detalhes desta biblioteca pode ser encontrado nessa página Wiring K9.

Configuração dos pinos

A configuração de pinos para o cabeçalho de GPIO é a seguinte:

caption Mapeamento do header de 40 pinos.

Interface GPIO do Linux

O kernel Linux implementa em si uma solução de acesso à GPIO atraves de um modelo de criação e consumo de GPIO. Os drivers de criação são drivers como o controlador de GPIO que será detalhado nesta página, os consumidores são os drivers como sensores que utilizam estas linhas GPIO. Dentro do kernel Linux existe uma estrutura de alocação e registradores dos pinos GPIO chamado gpiolib, esta estrutura cobre os drivers em nível de kernel e userspace. As bibliotecas de espaço de usuário são, até a versão 4.7 do Kernel Linux a sysfs e a partir da versao 4.8 a chardev. Embora a placa Labrador esteja atualmente no Kernel 4.19, ambas ainda são compatíveis e cobriremos o uso das duas interfaces de espaço de usuário.

Interface sysfs

Na interface sysfs o usuário tem acesso às GPIO através de arquivos exportados em /sys/class/gpio. Para isso é necessário exportar um arquivo para cada GPIO, configurar a porta e escrever na mesma.

Identificando o número da GPIO

No método sysfs utiliza-se o número absoluto das GPIO para exportá-las individualmente. A Labrador possui 5 grupos de GPIO (A, B, C, D e E). Cada um desses possui 32 pinos agrupados, portanto para indicar o valor absoluto do pino temos um offset dado pelo grupo mais o valor do pino, este offset seguem a lógica a seguir:

  • A: 0
  • B: 32
  • C: 64
  • D: 96
  • E: 128

Portanto se quisermos acessar o pino 3 do header GPIO, no caso seria GPIOE3, portanto devemos exportar o pino GPIO 128+3=131

Interface chardev