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1 引入

2  在设备树中指定引脚

3 在驱动代码中调用GPIO子系统

4  sysfs 中的访问方法

1 引入

要操作 GPIO 引脚，先把所用引脚配置为 GPIO 功能，这通过 Pinctrl 子系统来实现。 
然后就可以根据设置引脚方向(输入还是输出)、读值──获得电平状态，写值──输出高低电平。 
以前我们通过寄存器来操作 GPIO 引脚，即使 LED 驱动程序，对于不同的板子它的代码也完全不同。 
当 BSP 工程师实现了 GPIO 子系统后，我们就可以： 
⚫  在设备树里指定 GPIO 引脚 
⚫  在驱动代码中：使用 GPIO 子系统的标准函数获得 GPIO、设置 GPIO 方向、读取/设置 GPIO 值。 
这样的驱动代码，将是单板无关的。

2  在设备树中指定引脚

在几乎所有 ARM 芯片中，GPIO 都分为几组，每组中有若干个引脚。所以在使用 GPIO 子系统之前，就要先确定：它是哪组的？组里的哪一个？ 

在设备树中，“GPIO 组”就是一个 GPIO Controller，这通常都由芯片厂家设置好。我们要做的是找到它名字，比如“gpio1”，然后指定要用它里面的哪个引脚，比如<&gpio1  0>。 
有代码更直观，下图是一些芯片的 GPIO 控制器节点，它们一般都是厂家定义好，在 xxx.dtsi 文件中：

 我们暂时只需要关心里面的这 2 个属性： 

gpio-controller; 
#gpio-cells = <2>; 

⚫  “gpio-controller”表示这个节点是一个 GPIO Controller，它下面有很多引脚。 
⚫  “#gpio-cells  =  <2>”表示这个控制器下每一个引脚要用 2 个 32 位的数(cell)来描述。 
为什么要用 2 个数？其实使用多个 cell 来描述一个引脚，这是 GPIO Controller 自己决定的。比如可以用其中一个 cell 来表示那是哪一个引脚，用另一个 cell 来表示它是高电平有效还是低电平有效，甚至还可以用更多的cell 来示其他特性。 
普遍的用法是，用第 1 个 cell 来表示哪一个引脚，用第 2 个 cell 来表示有效电平： 

GPIO_ACTIVE_HIGH ： 高电平有效 
GPIO_ACTIVE_LOW  :  低电平有效 

定义 GPIO Controller 是芯片厂家的事，我们怎么引用某个引脚呢？在自己的设备节点中使用属性"[-]gpios"，示例如下： 

上图中，可以使用 gpios 属性，也可以使用 name-gpios 属性。 

3 在驱动代码中调用GPIO子系统

在设备树中指定了 GPIO 引脚，在驱动代码中如何使用？ 也就是 GPIO 子系统的接口函数是什么？ 
GPIO 子系统有两套接口：基于描述符的(descriptor-based)、老的(legacy)。前者的函数都有前缀“gpiod_”，它使用 gpio_desc 结构体来表示一个引脚；后者的函数都有前缀“gpio_”，它使用一个整数来表示一个引脚。 

要操作一个引脚，首先要 get 引脚，然后设置方向，读值、写值。 驱动程序中要包含头文件， 

#include    // descriptor-based 
或 
#include             // legacy 

有前缀“devm_”的含义是“设备资源管理”(Managed Device Resource)，这是一种自动释放资源的机制。它的思想是“资源是属于设备的，设备不存在时资源就可以自动释放”。 
比如在 Linux 开发过程中，先申请了 GPIO，再申请内存；如果内存申请失败，那么在返回之前就需要先释放 GPIO 资源。如果使用 devm 的相关函数，在内存申请失败时可以直接返回：设备的销毁函数会自动地释放已经申请了的 GPIO资源。 
建议使用“devm_”版本的相关函数。

假设备在设备树中有如下节点：

foo_device { compatible = "acme,foo"; ... led-gpios = <&gpio 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>, /* red */ <&gpio 16 GPIO_ACTIVE_HIGH>, /* green */ <&gpio 17 GPIO_ACTIVE_HIGH>; /* blue */ power-gpios = <&gpio 1 GPIO_ACTIVE_LOW>; }; 

那么可以使用下面的函数获得引脚： 

struct gpio_desc *red, *green, *blue, *power; red = gpiod_get_index(dev, "led", 0, GPIOD_OUT_HIGH); 
green = gpiod_get_index(dev, "led", 1, GPIOD_OUT_HIGH); 
blue = gpiod_get_index(dev, "led", 2, GPIOD_OUT_HIGH); 
power = gpiod_get(dev, "power", GPIOD_OUT_HIGH); 

注意：gpiod_set_value 设置的值是“逻辑值”，不一定等于物理值。 什么意思？

 旧的“gpio_”函数没办法根据设备树信息获得引脚，它需要先知道引脚号。 引脚号怎么确定？ 
在 GPIO 子系统中，每注册一个 GPIO  Controller 时会确定它的“base number”，那么这个控制器里的第 n 号引脚的号码就是：base number + n。 
但是如果硬件有变化、设备树有变化，这个 base  number 并不能保证是固定的，应该查看 sysfs 来确定 base number。

4  sysfs 中的访问方法