转载：https://blog.csdn.net/s_jason/article/details/73864103
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一，GPIO的概念与功能
General Purpose Input and Output 通用可编程输入输出接口
GPIO相当于芯片与外设之间的接口。他在Android 手机中间主要用于以下几个功能：
1. 芯片通过GPIO向外输出一个高/低电平，从而控制外部器件某件事的发生。
2. 芯片通过GPIO 读入一个外界的高/低电平，从而检车外部设备的的当前状态。（我们的任务大多数是利用GPIO的这个功能，控制手机背光或者闪光灯）。
3. 将GPIO口作为外部中断信号的一个输入口，实时监测外部事件的发生。、
4. 将GPIO用作其他特定用途，例如用作I2C通信，数据线，地址线。
二，GPIO的配置
1，在通常情况下，第一步：通过gpio_tlmm_config 函数来配置这个GPIO的各种设置
参数含义分别是设置GPIO编号，用途功能（一般是0），输入输出方向，是否拉高拉低，电流强度，以及是否使能。
第二步，是设置GPIO 输入输出高电/低电平通常情况下面，在内核中，有如下两个函数（或者类似函数）
gpio_get_value,针对输入，读取值
gpio_set_value针对输出，写出值
2，在源码中间，比较规范的做法是有 如下几个步骤函数（默认功能位普通的输入输出功能，值时0）
gpio_is_validate() //判断这个GPIO号码是或否有效
gpio_request() //申请占用这个GPIO
gpio_direction_input()/gpio_driection_output() //方向和输出的值
gpio_free() //释放这个GPIO的占用
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做底层驱动免不了gpio打交道，所以对其操作和调试进行了一下简单的梳理
一、gpio的调试方法
在Linux下，通过sysfs，获取gpio状态，也可以操作gpio。
1、获取gpio状态
cd /sys/kernel/debug/
cat gpio
2、操作gpio（以gpio99为例）
cd /sys/class/gpio/
echo 99 > export
cd gpio99
echo in/out > direction //设置gpio输入或输出
cat direction //获取gpio输入输出状态
echo 'value' > value //设置gpio寄存器值
cat value //获取gpio寄存器的值
二、在kernel代码中操作gpio
在代码中有两种方式操作gpio，一种是一次申请单个gpio，成功后操纵该gpio，另一种是使用pinctrl，通过设备树设置，一次操作多个gpio。
1、方法一
设备树设备节点中添加gpio //可选
device_node {
...
gpio_name = <&tlmm 99 0>; //gpio_99
...
}
驱动代码：
int gpio_99 = of_get_named_gpio_flags(dev->of_node, "gpio_name", 0, NULL); //从设备数节点, 可选gpio_request(gpio_99, "gpio_name"); //通过gpio号申请gpiogpio_direction_output(gpio_99, 1); //设置gpio_99输出，初始值为1gpio_set_value(gpio_99, 0); //设置gpio_99值为0gpio_free(gpio_99); //gpio_99不再使用后应当释放
注：
gpio的申请和设置都可能会出现失败的情况，应该做好异常处理
2、方法二
设备树代码:
平台pinctrl节点下添加如下子节点：
相关文档和设备树配置详解见kernel/Document/pinctrl.txt和Documentation/devicetree/bindings/pinctrl/下多个文件
gpio_group {
gpio_active: gpio_active {
mux {
pins = "gpio99", "gpio98"; //复用引脚99和98
functions = "gpio"; //引脚功能配置为普通gpio
};
config {
pins = "gpio99", "gpio98";
drive-strength = <8>; //最大电流限制为8mA
bias-pull-up; //配置上拉
output-high; //输出高电平
};
};
gpio_sleep: gpio_sleep {
mux {
pins = "gpio99", "gpio98"; //复用引脚99和98
functions = "gpio"; //引脚功能配置为普通gpio
};
config {
pins = "gpio99", "gpio98";
drive-strength = <2>; //最大电流限制为2mA
bias-no-pull; //不上拉也不下拉
output-low; //输出低电平
};
};
设备节点中引用pinctrl：
device_node {
...
pinctrl-names = "gpio_active", "gpio_sleep"; //分别对用pinctrl-0和pinctrl-1
pinctrl-0 = <&gpio_active>; //引用
pinctrl-1 = <&gpio_sleep>; //引用
...
};
内核驱动代码：
struct pinctrl *pinctrl = devm_pinctrl_get(device); //获取device对应节点下的pinctrlstruct pinctrl_state = pinctrl_lookup_state(pinctrl, "gpio_active"); //通过pinctrl名获取pinctrl对应状态pinctrl_select_state(pinctrl, pinctrl_state); //设置pinctrl的状态为'gpio_activedevm_pinctrl_put(pinctrl); //使用完了释放资源
也可以同时使用方法一和方法二，方法一操作简单，但是只能拉高或拉低，而方法二可全面配置GPIO。在一个设备驱动中同时使用方法一和方法二可保证资源不被其他模块操作。