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BBB板第七课：GPIO编程控制

        在一上课我们通过IO函数做了简单的GPIO端口输出高低电平输出，实现对一个LED指示灯的点亮和关闭控制，本节将通过完整的C++程序，实现第四课Shell脚本的全部功能，实现两个LED指示灯的交替闪亮。

直接通过进入功能程序

    1、实现echo 44 > export 打开端口功能

    上一课简单测试中，通过手工在BBB板终端模式下打开gpio44端口可通过以下程序实现：

#include <stdio.h>

#define GPIO_DIR "/sys/class/gpio/"       /*GPIO主目录*/

int main()

{

    FILE *stream=NULL;

    stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/direction","r+");

    if (stream==NULL)                      /*如果打开文件失败则打开相应端口*/

    {

         stream=fopen(GPIO_DIR"export","w");   /*export打开只能选择w模式*/

         fwrite("44",sizeof(int),2,stream);

        fclose(stream);

        stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/direction","r+");  /*重新打开文件*/

    }

}

可以先编译和执行这一段代码，然后在gpio目录下查看gpio44 是不是已经打开了。

这里面关于“export”文件为什么只能用w模式，可以 ls  –all列表下文件，就可以发现左侧的运行模式为-w-----,只有一个w可选，我原来没注意，用了r或r+等模式，老是没能打开gpio44端口，找了很久原因才发现是这个问题。

前车之鉴，希望大家不要走那么多弯路。

    2、实现echo 44 > unexport 关闭端口功能

    和打开端口操作一样，只是一个文件名不同而已，因为一个好的程序打开完相应端口，在结束的时候总是得关闭掉，也算是有始有终吧。直接上代码，其他就不多说，自己试

...

    stream=fopen(GPIO_DIR"unexport","w");   /*unexport打开只能选择w模式*/

    fwrite("44",sizeof(int),2,stream);

    fclose(stream);

...

3、实现P8.12和P8.11两引脚隔一秒闪亮完整程序

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#define GPIO_DIR "/sys/class/gpio/"

main()

{

    FILE *stream=NULL;

    FILE *stream1=NULL;

    int i=0;

    stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/direction","r+");

    if (stream==NULL)               /*打开P8.12端口*/

    {

        stream=fopen(GPIO_DIR"export","w");

        fwrite("44",sizeof(int),2,stream);

        fclose(stream);

        stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/direction","r+");

    }

    fwrite("out",sizeof(char),3,stream); /* P8.12端口为输出*/

    fclose(stream);

    stream1=fopen(GPIO_DIR"gpio45/direction","r+");

    if (stream1==NULL)              /*打开P8.11端口*/

    {

        stream1=fopen(GPIO_DIR"export","w");

         fwrite("45",sizeof(int),2,stream1);

        fclose(stream1);

        stream1=fopen(GPIO_DIR"gpio45/direction","r+");

    }

    fwrite("out",sizeof(char),3,stream1);   /* P8.11端口为输出*/

    fclose(stream1);

    for (i=0;i<10;i++)     /*10次闪亮*/

    {

        stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/value","r+");   /* P8.12端口输出1*/

        fwrite("1",sizeof(char),1,stream);

        fclose(stream);

        stream1=fopen(GPIO_DIR"gpio45/value","r+");  /* P8.11端口输出0*/

        fwrite("0",sizeof(char),1,stream1);

        fclose(stream1);

        sleep(1);

        stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/value","r+");   /* P8.12端口输出0*/

        fwrite("0",sizeof(char),1,stream);

        fclose(stream);

        stream1=fopen(GPIO_DIR"gpio45/value","r+");  /* P8.11端口输出1*/

        fwrite("1",sizeof(char),1,stream1);

        fclose(stream1);

        sleep(1);

    }

    stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/value","r+");  /* P8.12端口输出0*/

    fwrite("0",sizeof(char),1,stream);

    fclose(stream);

    stream1=fopen(GPIO_DIR"gpio45/value","r+");  /* P8.11端口输出0*/

    fwrite("0",sizeof(char),1,stream1);

    fclose(stream1);

    stream=fopen(GPIO_DIR"unexport","w");     /*关闭端口*/

    fwrite("44",sizeof(int),2,stream);

    fclose(stream);

    stream1=fopen(GPIO_DIR"unexport","w");

    fwrite("45",sizeof(int),2,stream1);

    fclose(stream1);

}

写完这个程序，再想想第四课shell脚本，感觉shell 脚本几条命令就搞定了，C++这些

高级语言的好处根本感觉不到一样。

   可能细心的人会发现程序中sizeof(int)和sizeof(char)，为什么不统一用，其实我也是随意用的，因为之前也提过，在32位系统的BBB板用这两个做为常数，暂时没发现有什么区别，都是计算为4个字节。以后真发现不同用处再说吧，这些函数我也是不熟悉用法，能把BBB板搞起来就行了。

4、在C程序中嵌入shell命令或shell脚本简化实现功能

有了编程比较，的确shell命令在一些场合非常实用和简洁，我也查了相关函数，通过system()函数就可以把shell命令嵌入到C语言中执行，这里只是做个示范，当了解和学习下。比如上面C程序中最后几行关闭相应GPIO端口的代码：

    stream=fopen(GPIO_DIR"unexport","w");

    fwrite("44",sizeof(int),2,stream);

    fclose(stream);

    stream1=fopen(GPIO_DIR"unexport","w");

    fwrite("45",sizeof(int),2,stream1);

    fclose(stream1);

就可通过以下两行代码实现：

    system("echo 44 > /sys/class/gpio/unexport");

system("echo 45 > /sys/class/gpio/unexport");

由于要使用system()函数，所以得增加头文件：

#include <stdlib.h>

自己测试下，保证成功！

5、传递文件数据至字符数组

打开GPIO端口后，我们如何读取和使用value 和 direction 的值，我试了好几个读写函数，才最终实现传递到变量中，以备使用。如果使用fgetc()函数，只能读取一个字符，像value这个文件只有一个0或1的就可以，后来才确认使用fscanf()比较完整，不过传递的变量必须定义字符串数组，否则读direction就只能读出第一个字符。

fscanf(文件指针，读取格式，变量)，其中文件指针就是我们打开的文件，读取格式我这里取 %s 指输入数据为以空格字符为终止的字符串，变量就是定义的字符串数组名。

测试程序led4.cpp如下：（默认已经打开gpio44端口）

#include <stdio.h>

#define GPIO_DIR "/sys/class/gpio/"

int main()

{

    FILE *stream=NULL;

    FILE *stream1=NULL;

    int i=0;

char a[10],b[10];

    stream=fopen(GPIO_DIR"gpio44/value","r+");  

    fscanf(stream,"%s",a);        /*读出数据传递到 a */

    printf("value:%s \n",a);      /*输出到屏幕 */

    stream1=fopen(GPIO_DIR"gpio44/direction","r+");

    fscanf(stream1,"%s",b);        /*读出数据传递到 b */

printf("direction:%s \n",b);  /*输出到屏幕 */

    fclose(stream);

    fclose(stream1);

    return 0;

}

编译运行结果如下：

/home/binc #g++  -o led4  led4.cpp

/home/binc #./led4

Value：0

Direction：in